最新版高考物理第二章相互作用第7講實驗驗證力的平行四邊形定則檢測.doc

1、第7講實驗:驗證力的平行基礎(chǔ)鞏固1.（2016北京海淀期中，4）如圖為“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置示意圖，橡皮條的一端固定在木板上A位置，另一端系有輕質(zhì)小圓環(huán)；輕質(zhì)細(xì)繩O*口 OC一端系在小圓環(huán)上，另一端分別系在彈簧測力計的掛鉤上?，F(xiàn)用彈簧測力計通過細(xì)繩拉動小圓環(huán)，使橡皮條在平行木板平面內(nèi)伸長至O位置。對于上述驗證力的平行四邊形定則的實驗過程，下列說法中正確的是（）A.只需記錄彈簧測力計的示數(shù)B.OB和OC繩拉力的方向應(yīng)與木板平面平行C.只需記錄OB和OC繩的長度和彈簧測力計拉力方向D.OB和OC繩的長度越短測量的誤差越小2.（2018北京朝陽期中）某同學(xué)在家中嘗試驗證力的平行四邊形定

2、則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為。，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物，如圖所示。（1）（多選）為完成該實驗，下述操作中必需的是 。a.測量細(xì)繩的長度b.測量橡皮筋的原長c.測量懸掛重物后橡皮筋的長度d.記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置（2）釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材改變條件再次驗證，可采用的方法3.2017北京石景山一模,21（1）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)進(jìn)行實驗的主要步驟 是:a.如圖甲所示，將橡皮筋的一端

3、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。b.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 ，將此位置標(biāo)記為 。點,讀取此時彈簧測力計的示數(shù)，分別記錄兩個拉力 Fi、F2的大小。用筆在兩繩套的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點，并分別將其與O點連接，表示兩力的方向。c.再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至。點,記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方 向。實驗中確定分力方向時，圖甲中的b點標(biāo)記得不妥，其原因是。用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至。點,這樣做的目的是 。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的力的圖示,其中 是Fi和F2合力的實際測量值。實驗中的

4、一次測量如圖丙所示 ，兩個測力計 M N的拉力方向互相垂直，即“+3=90。若保持測 力計M的讀數(shù)不變，當(dāng)角”由圖中所示的值逐漸減小時，要使橡皮筋的活動端仍在 。點，可采用的辦法是 ()A.增大N的讀數(shù),減小3角B.減小N的讀數(shù),減小3角C.減小N的讀數(shù)，增大3角D.增大N的讀數(shù)，增大3角4.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖 釘Q為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。圖乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。(1)圖乙中的是力F1和F2合力的理論值， 是力F1和F2合力的實際測量值。(2)本實驗采用的科學(xué)方法是(填字母代號)。A.理想實驗

5、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(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖所示的兩個已知力Fi和F2,圖中小正方形的邊長表示2 N,兩力的合力用F表示，F(xiàn)i、F2與F的夾角分別為 。1和。2,關(guān)于Fi、F2與F、。i和。2的關(guān)系正確的有A.Fi=4 N B.F=12 NC. 0 1=45D. 0 10 2(4)關(guān)于本實驗的下列說法中，正確的是()A.兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮條的拉力大B.橡皮條的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力C.兩次拉橡皮條時，需將橡皮條結(jié)點拉到同一位置O。這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效 果相同,只需調(diào)整另一只彈簧測力D.若只增大某一只彈簧測力計的

6、拉力大小而要保證橡皮條結(jié)點位置不變 計拉力的大小即可綜合提能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(biāo)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(biāo)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(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0點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示

7、數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為Fi=4.2 N 和 F2=5.6 N 。(i )用5 mm長度的線段表示1 N的力，以0為作用點，在圖(a)中畫出力Fi、F2的圖示，然后按平行四 邊形定則畫出它們的合力F合；圖(b)(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。2 .某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：將彈簧測力計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測力計的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧測力計示數(shù)為某一設(shè)定值時，

8、將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為0、Q,記錄彈簧測力計的示數(shù) F,測量并記錄0.50 N,測出所對應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表Q、02間的距離(即橡皮筋的長度1)。每次將彈簧測力計示數(shù)改變所示:圖甲F(N) 00.501.001.502.001(cm)1010.97 12.02 13.00 13.982.5015.05找出中F=2.50 N時橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為 Q O,橡皮筋的拉力記為Fooo在秤鉤上涂抹少許潤滑油 ，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點，將兩筆尖的位置標(biāo)記為 A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FoaOB段的拉力記為FoBo圖乙完

9、成下列作圖和填空：利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F-1圖線，根據(jù)圖線求得10=cmo!=三g ID H 12(2)測得 OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則 Foa的大小為(3)根據(jù)給出的標(biāo)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(jié)論。答案精解精析基礎(chǔ)鞏固1.B驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，需記錄彈簧測力計的示數(shù)和對應(yīng)力的方向，故A、C錯誤;實驗過程中，OB和OCI拉力的方向應(yīng)與木板平面平行，B正確；在實3中，OB和OC期的長度應(yīng)適當(dāng)長一些有利于確定力的方向時減小誤差。2 .答案bcd(2)更換不同的小重物解析(1)三條相同的橡皮筋具

10、有相同的勁度系數(shù)，故三條橡皮筋的形變量的大小代表了三條橡皮筋的彈力的大小，故必需b、c項。A、B固定，再結(jié)合。點的位置可確定三個力的方向，故必需d項。(2)最簡便的方法是：更換不同的小重物。3 .。答案 。b兩點太近,誤差大與Fi、F2共同作用的效果相同F(xiàn)B。解析 根據(jù)標(biāo)記點和 。點確定分力方向時，兩點相距遠(yuǎn)一些，方向確定更準(zhǔn)確。本實驗中兩次力的作用效果相同，即橡皮筋形變量及拉伸方向相同。平行四邊形對角線為合力的理論值，所以F是實際值。由圖可知B正確。4 .答案 (l)F F (2)B(3)BC (4) AC解析(1)用平行四邊形定則作圖得到的是合力的理論值，即F；用一個測力計得到的是實際測量

11、值，即F。(2)本實驗用的科學(xué)方法是等效替代法。(3)以Fi和F2為鄰邊作平行四邊形，如圖所示，其對角線表示合力F,由圖可知，F(xiàn) i=4V2 N,F=12N, 0 i=45 , 0 2=30 ,。i。2,所以選項 B C正確。(4)兩分力可以同時大于合力，故A正確；結(jié)點受三個力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測力計的拉力的合力與第三個力一一橡皮條的拉力等大、反向，是一對平衡力，而橡皮條的拉力不是合力，故B錯;只有保證結(jié)點在同一位置才能說明作用效果相同，故C又;若兩個分力的大小變化而方向都不變，則合力必定變化，故D錯。綜合提能1.* 答案（1）4.0(2)( i )F 1、F2和F合如圖所示（ii ）4.00.05。解析(1)測力計的分度值為0.2 N,F 的大小為 4.0 N 。(2)( i )圖見答案。分別以Fi、F2為鄰邊作平行四邊形，并作出對角線，即得F合。(ii)表示F合的線段的長度為 20.0 mm,F合=21-20F合與拉力F的夾角的正切值為 tan20 =0.05。2.。答案(1)如圖甲所示10.0（9.8、9.9、10.1 均正確）圖甲(2)1.80(1.701.90 均正確)(3)如圖乙所示圖乙(4)F oo