研究共点力平衡的实验装置

1. （1）某同学在做“研究共点力合成”的实验时，先用一个弹簧秤拉橡皮条测得拉力F，再用两个弹簧拉橡皮条测

（1）在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同．同时我们需要记录下力的大小和方向．所以要记录O点的位置、弹簧秤的读数、细线的方向，用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到O点，使得一根弹簧秤的拉力效果和两根弹簧秤的拉力效果相同．
在实验中，实际测量的合力与橡皮筋在同一条直线上，而根据作图法的合力会跟橡皮筋有一定的偏差．故甲符合实验事实，乙图画错了．
（2）把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置，这样做的目的是平衡摩擦力，即小车的重力沿斜面的分力与小车的摩擦力相等．
实验时必须采用控制变量法．即先保持小车质量不变，把小盘和砝码的总重力视为小车所受到的合外力，多次改变合外力，测出小车对应的加速度，研究加速度与合外力的关系．再保持小车所受的合外力不变，多次改变小车的质量，测出相应的加速度，研究加速度与小车质量的关系．
（3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
v_B=

XAC

2T

=

0.02760

0.2

m/s=0.138m/s
设A到B之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=

XCE?XAC

4T2

=

0.10560?0.02760?0.02760

4×(0.1)2

m/s²=1.26m/s²．
故答案为：（1）位置O点，乙（2）平衡摩擦力，控制变量，小盘和砝码的总重力；
（3）0.138，1.26．