高一物理(人教版)必修1綜合題型專題練習卷：實驗：探究求合力的方法

1、實驗：探究求合力的方法1某探究小組做 “驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標軸（橫軸為x 軸，縱軸為y 軸，最小刻度表示1 mm ）的紙貼在水平桌面上，如圖（a）所示。將橡皮筋的一端q 固定在 y 軸上的 b 點（位于圖示部分之外），另一端p 位于 y 軸上的 a 點時，橡皮筋處于原長。（ 1）用一只測力計將橡皮筋的p 端沿 y 軸從 a 點拉至坐標原點o，此時拉力f 的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖（ b）所示， f 的大小為 _n。（ 2）撤去（ 1）中的拉力，橡皮筋p 端回到 a 點；現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將p 端拉至 o 點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖（ a）中兩

2、條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為f1=4.2n 和 f2=5.6 n。（i）用 5 mm 長度的線段表示1 n 的力，以o 為作用點，在圖（a）中畫出力f1、 f2 的圖示，然后按平形四邊形定則畫出它們的合力f 合 ；（ii ）f 合的大小為 _n， f 合與拉力 f 的夾角的正切值為_。若 f 合 與拉力 f 的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。【答案】（ 1） 4.0（ 2）（ i）如圖（ ii） 4.00.052某同學在 “探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗中，測得圖中彈簧oc的勁度系數(shù)為500 n/m 。如圖 1 所示，

3、用彈簧oc和彈簧秤a、 b 做 “探究求合力的方法”實驗。在保持彈簧伸長1.00 cm 不變的條件下。（ 1）若彈簧秤a、b 間夾角為90，彈簧秤 a 的讀數(shù)是 _n（圖 2 中所示），則彈簧秤b 的讀數(shù)可能為_n。（ 2）若彈簧秤a、b 間夾角大于90，保持彈簧秤a 與彈簧 oc的夾角不變，減小彈簧秤b 與彈簧 oc的夾角，則彈簧秤 a 的讀數(shù) _、彈簧秤b 的讀數(shù) _。（填 “變大 ”、 “變小 ”或 “不變 ”）【答案】（1） 3.01（3.003.02 均算對）3.99（3.984.00 均算對）（有效數(shù)不作要求）（ 2）變大變大3某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：將

4、彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設定值時，將橡皮筋兩端的位置記為o1、 o2，記錄彈簧秤的示數(shù)f，測量并記錄 o1、 o2 間的距離（即橡皮筋的長度 l ）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 n，測出所對應的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：f（n）00.501.001.052.002.50l（ cm）l010.9712.0213.0013.9815.05找出中 f=2.50 n 時橡皮筋兩端的位置，重新記為o、o，橡皮筋的拉力記為foo。在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所

5、示。 用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到o 點，將兩筆尖的位置標記為a、 b，橡皮筋oa 段的拉力記為foa，ob 段的拉力記為fob。第 1頁完成下列作圖和填空：（ 1）利用表中數(shù)據(jù)畫出 fl 圖線，根據(jù)圖線求得 l0=_cm 。（ 2）測得 oa=6.00 cm， ob=7.60 cm，則 foa 的大小為 _n。（ 3）根據(jù)給出的標度，作出foa 和 fob 的合力 f的圖示。（ 4）通過比較f與_的大小和方向，即可得出實驗結論?！敬鸢浮浚?） 10.00（ 2） 1.80（ 3）如圖（ 4） foo4小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則。（ 1）實驗記錄紙如圖1

6、所示， o 點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力f1 和 f2 的方向分別過p1 和 p2 點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力 f3 的方向過p3 點。三個力的大小分別為：f1=3.30n、 f2=3.85 n 和 f3=4.25 n。請根據(jù)圖中給出的標度作圖求出f1 和 f2 的合力。（ 2）仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗結果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。實驗裝置如圖2 所示， 將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于o 點，下端 n 掛

7、一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動n，在白紙上記錄下n 的軌跡。重復上述過程，再次記錄下n 的軌跡。兩次實驗記錄的軌跡如圖3 所示，過 o 點作一條直線與軌跡交于a、 b 兩點， 則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a 和 b 時所受拉力fa、 fb 的大小關系為 _。（ 3）根據(jù)（ 2）中的實驗，可以得出的實驗結果有哪些? _（填寫選項前的字母）a橡皮筋的長度與受到的拉力成正比b兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2 次的長度較長c兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2 次受到的拉力較大d兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大（ 4）根據(jù)小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定則實驗提

8、出兩點注意事項?！敬鸢浮浚?1）如圖所示4.7 n（ 4.64.9 n 均可）（ 2） fa =fb（ 3）bd（4）選用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜過長。5（ 1）在做 “探究求合力的方法”實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，另一端系上兩根帶繩套的細繩。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套把橡皮條的一端拉到某一確定的o 點，則下列說法中正確的是_。a兩根細繩必須等長b同一次實驗中，o 點位置不允許變動c實驗中，把橡皮條的另一端拉到 o 點時，兩個彈簧秤之間的夾角必須取 90 d本實驗采用的科學方法是等效替代法（ 2）某同學用勁度系數(shù)為500 n/m 的彈簧 oc代替橡皮條做“探究求合力的方法”實驗。在

9、保持彈簧伸長1.00 cm第 2頁不變的條件下：若彈簧秤a、 b 間夾角為90，彈簧秤a 的讀數(shù)是 _n（圖 2 中所示），則彈簧秤b 的讀數(shù)可能為_n。若彈簧秤a、 b 間夾角大于90，保持彈簧秤a 與彈簧 oc 的夾角不變，減小彈簧秤b 與彈簧 oc 的夾角，則彈簧秤b 的讀數(shù) _（填 “變大 ”“變小 ”或 “不變 ”）?！敬鸢浮浚?1） bd（ 2）3.00（ 3.003.02）4.00（ 3.94.1）變大6某同學為了探究求合力的方法，先用一個彈簧秤通過細線懸吊一個鉤碼；當鉤碼靜止時， 彈簧秤的示數(shù)為2.00 n ；再用兩個彈簧秤a 和 b 通過兩根細繩互成角度將該鉤碼懸吊其中b 彈

10、簧秤一端固定，a 彈簧秤所拉細線如圖1 所示水平向左，駕鉤碼靜止時，b 彈簧秤的示數(shù)如圖2 所示。（ 1）圖 2 中 b 彈簧秤的示數(shù)為 _n；可求出 a 彈簧秤的拉力為 _n ；（ 2）保持 a 彈簧秤及其所拉的細繩方向不變，將 b 及其所拉的細繩以o 為軸沿逆時針方向在圖示平面內(nèi)緩慢轉至豎直方向的過程中，b 的示數(shù) _。（選填 變大 ”“變小 ”或 “不變 ”）【答案】（ 1） 2.50（ 2.49 2.51）1.50（ 1.49 1.51 均算對）（ 2）變小7實驗小組的同學利用彈簧測力計在水平放置的方木板上做“驗證共點力的合成規(guī)律的實驗”。（1）同學們用坐標紙記下某次橡皮筋的結點位置o

11、 以及兩彈簧測力計施加的拉力的大小和方向，如圖所示。圖中每個正方形小格邊長均表示1.0 n ，利用作圖法可知f 1 與 f 2 的合力大小為 _n 。（結果保留兩位有效數(shù)字）（ 2）實驗時，第一次用兩個彈簧測力計、第二次用氣一個彈簧測力計將橡皮筋的結點拉到同一位置，其目的是為了 _。（3）不改變測力計1 的示數(shù) f 1 的大小，逐漸減小兩個彈簧測力之間的夾角。為使結點o 位置保待不變，則另一測力計2 的示數(shù)將 _ （填 “增大 ”、 “減小 ”或 “不變）。【答案】（ 1） 6.5（ 2）使力的作用效果相同（ 3）減小8某學習小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，如，圖甲所示，先用圖釘把橡皮

12、筋的一端固定在a 點，接著在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套b、c。實驗中用兩根彈簧秤互成角度的把橡皮筋與細繩的結點拉到 o 點，再只用一根彈簧秤同樣把結點拉到o 點。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖。（ 1）圖乙中方向一定沿ao 方向的是（選填 “f”或“f”）。（ 2）某同學將實驗中的細繩換成橡皮筋，其他步驟不變， 那么實驗結果（選填 “會 ”或 “不會 ”）發(fā)生變化。（ 3）某同學用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）來探究求合力的方法，如圖所示，三根橡皮筋在o 點相互連接，拉長后三個端點用圖釘固定在a、b、c 三點。在實驗中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力

13、大小，并通過oa、ob、oc的方向確定三個拉力的方向，從而探究求其中任意兩個拉力的合力的方法。在實驗過程中，下列說法正確的是。第 3頁a為減小誤差，應選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋b只需要測量橡皮筋的長度，不需要測出橡皮筋的原長c以 ob、 oc為兩鄰邊作平行四邊形，其對角線一定與oa 在一條直線上且長度相等d多次實驗中即使o 點不固定，也可以探究求合力的方法【答案】（ 1） f（ 2）不會（ 3） d9為了較準確地測量某細線能承受的最大拉力，小聰、小明分別進行了如下實驗：小聰在實驗室里找到一把彈簧測力計，按圖甲所示安裝細線和測力計后，他用力緩慢豎直向下拉測力計，直到測力計的示數(shù)達到量程（細線沒有

14、斷裂），讀出測力計的示數(shù)f，將 f 記為細線能承受的最大拉力。小明在實驗室里還找到一把刻度尺和一個玩具小熊，接著進行了如下的操作：用刻度尺測出細線的長度l，用彈簧測力計測出玩具小熊的重力g；按圖乙所示安裝玩具小熊、細線（玩具小熊系在細線的中點）；兩手捏著細線緩慢向兩邊移動直到細線斷裂，讀出此時兩手間的水平距離d；利用平衡條件算出結果。在不計細線質量和伸長影響的情況下，請回答：（ 1）小明算出的細線能承受的最大拉力是_（用 l、g、 d 表示）；_(填 “小聰 ”或 “小明 ”) 同學的測量結果較準確。（ 2）在小明兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中，下列說法正確的是_。a細線上的拉力大小不變b

15、細線上的拉力大小減小c細線上拉力的合力大小不變d細線上拉力的合力大小增大【答案】（ 1） gl l2d 2小明（ 2） c2( l2d 2 )10（ 1）在 “探究求合力的方法”的實驗中，其中的兩個步驟是：在水平放置的木板上墊一張白紙并固定好，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細線，通過細線同時用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使橡皮條與細線的結點達到某一位置o 點，在白紙上記下o點和兩個彈簧秤的讀數(shù)f1 和 f2；只用一個彈簧秤通過細線拉橡皮條，使它的伸長量與用兩個彈簧秤拉時伸長量一樣，記下此時彈簧秤的讀數(shù) f 和細線的方向。以上兩步驟均有疏漏，請指出：在中是 _ ；第 4頁在中是 _

16、。（ 2）某同學在研究“探究求合力的方法”的實驗中，得出合力f 的大小隨夾角變化的規(guī)律如圖所示，由圖象及力的合成知識可求得兩分力大小分別為_n、_n；它們的合力若是作用在一質量為2 kg 的物體上（重力加速度g=10 m/s 2）可使該物體獲得的加速度范圍為_?！敬鸢浮浚?1）還應記下兩細線的方向應將結點拉到同一位置o 點（2） 86317 m/s 211在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條。（ 1）對兩次拉橡皮條的實驗過程，

17、下列說法正確的是：（填字母代號） 。a只要兩次實驗都將橡皮條拉伸相同長度即可b用兩個彈簧測力計拉橡皮條時最好讓每個測力計都達到滿刻度c每一次實驗都需使彈簧測力計達到相同刻度d兩次實驗需要將橡皮條和繩的結點拉到相同位置（ 2）本實驗采用的科學方法是。a理想實驗方法b等效替代方法c控制變量法d建立物理模型法【答案】（ 1） d（ 2） b12為探究求合力的方法，某同學將環(huán)形橡皮筋掛在彈簧秤鉤上，用力拉使彈簧秤上的讀數(shù)為2.00 n 時，將橡皮筋兩端的位置畫在白紙上，記為o、o，選擇合適的標度作出橡皮筋拉力的大小和方向，記為foo，如圖甲所示。接著他在秤鉤和兩支圓珠筆上涂抹少許潤滑油，用兩支圓珠筆和

18、秤鉤將環(huán)形橡皮筋拉成三角形，使秤鉤的下端仍到達 o 點，將兩筆尖的位置標記為a、b，橡皮筋 oa 段的拉力記為foa，ob 段的拉力記為fob，如圖乙所示。再將環(huán)形橡皮筋剪斷，測得所受的拉力f 與長度 l 之間的關系，如圖丙所示。完成下列問題：（ 1）測得 oa=6.10 cm， ob=8.20 cm， ab=10.70 cm，則 foa 的大小為 _n。（ 2）選擇相同的標度，下列按比例作出的foa 和 fob 的合力 f的圖示正確的是_。（ 3）通過比較 f與 _的大小和方向，即可得出實驗結論。【答案】（ 1） 1.5 （ 2） c （ 3） foo13某同學在家中用三根相同的橡皮筋（遵循

19、胡克定律）來探究求合力的方法，如圖所示，三根橡皮筋在o 點相互連接，拉長后三個端點用圖釘固定在a、b、 c三點。在實驗中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力大小，并通過oa、ob、oc 的方向確定三個拉力的方向，從而探究求其中任意兩個拉力的合力的方法。在實第 5頁驗過程中，下列說法正確的是_。a實驗需要測量橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長b為減小誤差，應選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋c以 ob、 oc為兩鄰邊做平行四邊形，其對角線必與oa 在一條直線上且兩者長度相等d多次實驗中o 點不必固定【答案】 ad14在 “探究求合力的方法”的實驗中，某同學按照如下步驟進行操作：a在桌上放一塊方木

20、板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；b用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的a 點，在橡皮條的另一端檢上兩條細繩形成結點，細繩的另一端系著繩套；c如圖甲，用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結點到達某一位置o，記錄結點位置和兩個彈賛測力計的示數(shù)、兩根細繩的方向；d按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力f1 和 f2 的圖示，并以f1 和 f2 為鄰邊作平行四邊形，畫出它們所夾的對角線。e只用一個彈簧測力計通過細繩套拉橡皮條，；并按同一標度作出這個力f 的圖示；f比較 f 和 f 的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。（ 1）把步驟 e 中的內(nèi)容補充完整

21、 _。（ 2）本實驗中步驟c 和 e 兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學方法_。a理想實驗法b等效替代法c控制變量法d建立物理模型法（ 3）下列操作有利于減小實驗誤差的是_（填字母代號） 。a實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數(shù)相同的測力計b拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長，并且要盡量長一些c彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行d用兩彈賛測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數(shù)之差應盡可能大e在記錄力的方向時，標記同一細繩方向的兩點要遠些（ 4）圖乙是該同學在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用同一標度畫出的圖示，如果沒有操作失誤， 圖乙中的f 與 f 兩力中，方向一定沿ao 方向的是

22、 _。（ 5）若小明和小剛兩位同學在家中想探究求合力的方法，他們手中有一些彈性橡皮條（彈力滿足胡克定律，勁第 6頁度系數(shù)為k）。如圖丙所示，他們將三根橡皮條的一端系在一起，另一端分別系上細線，仍保證橡皮條原長相同，測得原長l0=5.40 cm 。接下來把貼有白紙的木板放在水平桌面上，兩人合作平行于紙面分別通過細線拉三根橡皮條至某一長度（在彈性限度內(nèi)），保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時結點位置和三個橡皮條另一端的位置，量出三個端點到結點o 的距離分別為l1=9.20 cm、 l2=8.40 cm 、 l3=7.50 cm，請根據(jù)他們的實驗過程和記錄的數(shù)據(jù)作出探究求合力的方法的圖示，并說明是如何

23、驗證的。【答案】（1）把橡皮條的結點拉到同一位置o，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向（ 2）b（ 3）ace（ 4） f（ 5）如圖所示，按比例作出平衡時三個橡皮條的拉力的圖示。15在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條。（ 1）對兩次拉伸橡皮條的實驗過程，下列說法正確的是。a只要兩次實驗都將橡皮條拉伸相同長度即可b用兩個彈簧測力計拉橡皮條時最好讓每個測力計都達到滿刻度c每一次實驗都需要使彈簧測力計達到相同刻度d兩次實驗需將橡皮

24、條和繩的結點拉到相同位置（ 2）本實驗采用的科學方法是。a理想實驗法b等效替代法c控制變量法d建立物理模型法（ 3）某同學在實驗中作出如圖所示的圖，其中 a 為固定橡皮條的固定點，o 為橡皮條與細繩的結點，圖中是f1、 f2 合力的理論值，是合力的實驗值（填f 或 f）?！敬鸢浮浚?1） d（ 2） b（ 3）ff16如圖甲為用等效代替法“探究求合力的方法”的實驗裝置圖。甲乙（ 1）本實驗中 “等效代替 ”的含義是。a橡皮筋可以用細繩替代b左側彈簧測力計的作用效果可以替代右側彈簧測力計的作用效果c右側彈簧測力計的作用效果可以替代左側彈簧測力計的作用效果d兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代第 7頁（ 2）請將下面實驗的主要步驟補充完整。將橡皮筋的一端固定在木板上的a 點，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個彈簧測力計；沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮筋的活動端拉到某一位置，記錄的位置，并記錄兩個拉力的大小及方向；再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端也拉至o 點，記錄。（ 3）如圖乙所示，是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標度（標度未畫出）畫出的力的圖示。f1、f2、 f、 f中不是由彈簧測力計測得的力是（填字母）。【答案】（ 1） d（ 2）結點 o 的位置拉力的大小及方向（ 3） f17在 “探究求合力的方法”的實驗中（ 1）本實驗采用的