高考理科綜合物理實(shí)驗(yàn)3

1、第二章實(shí)驗(yàn)三1(2016 年浙江卷 )某同學(xué)在“探究彈簧和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測得圖中彈簧oc 的勁度系數(shù)為500 n/m. 如圖甲所示， 用彈簧 oc 和彈簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)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( 圖乙中所示 )，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)3.004.00(2)變大

2、變大【解析】 (1)根據(jù)胡克定律可知，fkx5000.01 n5 n ，根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知， a的讀數(shù)為3.00 n，兩彈簧秤夾角為90 ，則可知， b 的讀數(shù)為f5232n4.00 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，如圖所示；則可知兩彈簧秤的示數(shù)均變大2在“探究共點(diǎn)力合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)歷了以下實(shí)驗(yàn)步驟：a在白紙上按比例作出兩個(gè)力f1和 f2的圖示， 根據(jù)平行四邊形定則作圖求出合力f；b只用一個(gè)測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮筋拉同樣長度；c記下兩個(gè)測力計(jì)的讀數(shù)f1和 f2，并且記錄它們的方向；d在水平

3、放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮筋的一端固定在板上p 點(diǎn)，用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端，通過細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)測力計(jì)互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細(xì)繩的連接點(diǎn)到達(dá)某一位置o，并記下此位置，如下圖所示；e記下測力計(jì)的讀數(shù)f和細(xì)繩方向，按同一比例作出這個(gè)力的圖示，比較這個(gè)實(shí)測合力 f和按平行四邊形定則求出的合力f，看它們的大小和方向是否相近；f用刻度尺測量出p、o 之間的距離并記錄；g改變兩測力計(jì)拉力的大小和方向，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論(1)上述實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的錯(cuò)誤，這個(gè)步驟是 _(填選項(xiàng)前的字母)；正確的操作應(yīng)為_(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有一步驟是多余的，這個(gè)步驟是_(填選項(xiàng)前的字母)；(3)將

4、以上實(shí)驗(yàn)步驟按正確順序排列，應(yīng)為_(填選項(xiàng)前的字母)【答案】 (1)b只用一個(gè)測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮筋拉到o 點(diǎn)(2)f(3)dcabeg 【解析】 (1)b 中只是說 “通過細(xì)繩把橡皮筋拉同樣長度”，并沒有強(qiáng)調(diào)沿po 方向(2)本實(shí)驗(yàn)中只需要保證彈簧秤兩次作用的效果相同即可，沒有必要記錄橡皮筋被拉伸的實(shí)際長度， 故多余的步驟是f.(3)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理可知，題述實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序是dcabeg. 3用等效代替法驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)情況如下圖甲所示，其中a 為固定橡皮筋的圖釘， o 為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，ob 和 oc 為細(xì)繩，圖乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖(1)本實(shí)驗(yàn)中“等效代

5、替”的含義是_a橡皮筋可以用細(xì)繩替代b左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果c右側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計(jì)的作用效果d兩彈簧測力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)彈簧測力計(jì)的作用效果替代(2)圖乙中的f 與 f兩力中，方向一定沿著ao 方向的是 _，圖中 _是f1、 f2合力的理論值，_是合力的實(shí)驗(yàn)值(3)完成該實(shí)驗(yàn)的下列措施中，能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_a拉橡皮筋的繩細(xì)一些且長一些b拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行c拉橡皮筋的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些d使拉力f1和 f2的夾角很小【答案】 (1)d(2)fff(3)abc 【解析

6、】 (1)驗(yàn)證平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，第一次同時(shí)用兩個(gè)彈簧測力計(jì)作用在橡皮筋上，將橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)拉到一個(gè)合適的位置，第二次只用一個(gè)彈簧測力計(jì)作用在橡皮筋上，使橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置，可見兩次彈簧測力計(jì)對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的作用效果相同，可以等效替代，故選d(2)根據(jù)第 (1)問的分析可知， 力 f一定沿 ao 方向； 據(jù)平行四邊形定則合成出來的力f是合力的理論值，而力f則是合力的實(shí)驗(yàn)值(3)細(xì)繩越細(xì)，重力等因素的影響越小，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)越準(zhǔn)確；細(xì)繩越長，則確定彈簧拉力的方向就越準(zhǔn)確；拉橡皮筋時(shí)，彈簧測力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行， 可以避免彈簧測力計(jì)中的金屬桿與測力計(jì)外殼

7、之間的摩擦；拉橡皮筋的細(xì)繩長些，在標(biāo)記同一細(xì)繩方向時(shí)兩點(diǎn)就可以畫得適當(dāng)遠(yuǎn)一些，這樣作圖造成的誤差就??；拉力f1和 f2的夾角很小時(shí)，作圖造成的誤差會(huì)較大綜上所述，選a、b、c4在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：彈力 f/n0.501.001.502.002.503.003.50 伸長量 x/102 m0.741.802.803.724.605.586.42 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在下圖中作出f x 圖像并求得該彈簧的勁度系數(shù)k_n/m ；(2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如上圖

8、所示，其讀數(shù)為_n；同時(shí)利用 (1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 n，請(qǐng)?jiān)谙铝刑摼€框中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力f合；(3)由圖得到f合 _n. 【答案】 (1)見解析圖53(說明： 2 范圍內(nèi)都可 ) (2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確， 0.02 范圍內(nèi)都可 )見解析圖(3)3.3(說明： 0.02范圍內(nèi)都可 ) 【解析】 (1)以水平方向?yàn)閤 軸，豎直方向?yàn)閒 軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k， 在直線上任取一點(diǎn)， 如(6 102,3.2)，則 k3.26102n/m53 n/m. (2)由題圖可得彈簧秤的讀數(shù)為2.10 n，

9、選好標(biāo)度，合力的圖示如圖所示(3)經(jīng)測量，合力f合3.3 n. 5(2017 屆諸暨市校級(jí)模擬)下面是關(guān)于“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下：a在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；b用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的a 點(diǎn)，在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端系著繩套；c用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置 o，記錄下o 點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；d按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力f1和 f2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力f；e只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過繩

10、套拉橡皮筋使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按照同一標(biāo)度作出這個(gè)力f的圖示；f比較力f和 f 的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是_(2)如圖所示為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖，則圖中的 _是 f1和 f2的合力理論值， _是力 f1和 f2的等效合力的實(shí)際測量值(3)如果某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測出f1f2的同時(shí)， 還用量角器測量出f1和 f2的夾角為75 ，然后做出如下的幾個(gè)推斷，其中正確的是_a將 f1轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，可以使合力f 的方向不變b將 f2轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，可以使合力f 的方向不變c保持 f1的大小和方向不變，將f2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30 ，可以使

11、合力f 的大小和方向都不變d只有保持f1和 f2的大小不變，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，才可能使合力f 的大小和方向都不變【答案】 (1)ce(2)ff(3)ab 6(2017 屆佛山校級(jí)三模)某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧秤和一個(gè)量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則， 設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，固定在豎直木板上的量角器的直邊水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圓心o 的正上方a 處，另一端系繩套1 和繩套 2.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a彈簧秤掛在繩套1 上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)o 處，記下彈簧秤的示數(shù) f；b彈簧秤掛在繩套1 上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)o 處，此時(shí)繩套1 沿 0 方向，繩套2 沿 120 方向，記下彈簧秤的示數(shù)f1；c根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1 的拉力 f1 _；d比較 _，即可初步驗(yàn)證；e只改變繩套2 的方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問題：(1)完成實(shí)驗(yàn)步驟：_；_；(2)將繩套 1 由 0 方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到60 方向，同時(shí)繩套2 由 120 方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到180 方向，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在o 處不動(dòng)，保持繩套1 和繩套 2 的夾角 120 不變關(guān)于繩套 1 的拉力大小的變化