高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題2相互作用實(shí)驗(yàn)3驗(yàn)證力的平行四邊形定則課后提能演練

實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則知識(shí)鞏固練1．(1)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，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、OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)為________N；圖乙中的F和F′兩力中，方向一定沿OA方向的是________.(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________.A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法【答案】(1)11.40F(2)B2．(2021年天津二模)以下是某同學(xué)在“探究共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中的操作步驟．請(qǐng)完成步驟中的填空：A．將一方形薄木板豎直放置，在板面上用圖釘固定好白紙，把兩滑輪固定在板上；B．用彈簧測(cè)力計(jì)稱一薄鐵塊重力，記下示數(shù)F；C．用兩根細(xì)線結(jié)于O點(diǎn)，在O點(diǎn)吊上一薄鐵塊，兩細(xì)線繞過定滑輪，與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連(鐵塊和測(cè)力計(jì)都不與紙面接觸)，如圖所示；D．當(dāng)鐵塊靜止時(shí)，分別記下兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2和________；E．根據(jù)____________________作出F1、F2的合力F12，記下OC方向并作出力F的圖示；F．通過比較比較F12和F的________________，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．【答案】方向平行四邊形法則大小和方向3．(2021年鹽城中學(xué)模擬)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M，彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置．分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，圖乙為A的示數(shù)．在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向．(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，彈簧測(cè)力計(jì)A的拉力為________N.(2)下列的實(shí)驗(yàn)要求中不必要的是________.A．細(xì)線應(yīng)盡可能長一些B．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力C．細(xì)線AO與BO之間的夾角應(yīng)盡可能大于90°D．改變拉力的大小與方向，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法正確的是________.A．圖中的F是力F1和F2合力的理論值B．圖中的F′是力F1和F2合力的理論值C．F是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值D．本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條，同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹敬鸢浮?1)3.80N(3.79～3.81)(2)CD(3)BCD【解析】(1)由于彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.1N，因此估讀到0.01N，故讀數(shù)為3.80N.(2)細(xì)線長一些可以使力的方向畫得更準(zhǔn)確，A正確；應(yīng)測(cè)出重物M的重量，從而畫出重力的圖示，與重力相平衡的力就是兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力，B正確；細(xì)線AO與BO之間的夾角應(yīng)適當(dāng)大些，但沒必要一定大于90°，C錯(cuò)誤；由于第二次O點(diǎn)的位置與第一次O點(diǎn)的位置沒有任何關(guān)系，因此沒必要每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置，D錯(cuò)誤．故沒必要的應(yīng)為C、D.(3)圖中的F應(yīng)是重力的平衡力，因此力F為F1和F2合力的實(shí)際值，A錯(cuò)誤，C正確；F′是通過平行四邊形作出的，因此圖中的F′是力F1和F2合力的理論值，B正確；本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條，不會(huì)改變拉力的方向和大小，因此同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，D正確．故選BCD.4．(2021年婁底模擬)甲同學(xué)嘗試用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測(cè)力計(jì)a掛于固定點(diǎn)c，下端用細(xì)線掛一重物Q，彈簧測(cè)力計(jì)b的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置．分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向．(1)圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為________N.(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________.(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A．應(yīng)測(cè)量重物Q所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)乙同學(xué)換用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋到O點(diǎn)，兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)分別為F1和F2，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋到O點(diǎn)時(shí)讀數(shù)為F′，通過作圖法驗(yàn)證平行四邊形定則時(shí)，下列符合實(shí)際情況的是________.ABCD【答案】(1)5.80(2)D(3)C【解析】(3)根據(jù)二力平衡條件，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋到O點(diǎn)時(shí)讀數(shù)為F′，一定與橡皮筋共線，而作圖得到的合力F，不一定與橡皮筋共線，選C.5．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)中需用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.(1)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為：A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些，實(shí)驗(yàn)效果較好B．拉橡皮條時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些D．拉力F1和F2的夾角越大越好其中正確的是________(填相應(yīng)的字母)．(2)若兩只彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為4N，且兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向相互垂直，則________(填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出它們的合力，理由是________________________________________________________________________．【答案】(1)ABC(2)不能量程太小綜合提升練6．完成以下“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)主要步驟：(1)如圖甲所示，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，記下結(jié)點(diǎn)位置O和兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2.以及兩細(xì)繩套的方向．甲乙丙6．(2)如圖乙所示，用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到____________，記下細(xì)繩套的方向(如圖丙中的c)，讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝________.(3)如圖丙所示，按選定的標(biāo)度作出了F1、F2的圖示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中：①按同樣的標(biāo)度作出力F的圖示；②按力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′.【答案】(2)同一位置O點(diǎn)4.0N(3)如圖所示7．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究求合力的方法．將一木板(圖中未畫出)豎直放置，與鐵架臺(tái)和輕彈簧所在平面平行．其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：甲乙(1)如圖甲所示，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O.(2)卸下鉤碼，然后將兩細(xì)繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測(cè)力計(jì)將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的________及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)．圖乙中B彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N.(3)該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力FA，F(xiàn)B的大小和方向如圖丙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出FA，F(xiàn)B的合力F′.丙(4)已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖丙所示，觀察比較F和F′，得出結(jié)論：_________________________________________________________________________.【答案】(2)方向3.60(3)圖見解析(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)F和F′相等【解析】(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，要記錄細(xì)繩套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由彈簧測(cè)力計(jì)讀出，分度值為0.1N，估讀一位，B彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.60N.(3)作圖如下．(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)F和F′相等．8．某同學(xué)找到一條遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下實(shí)驗(yàn)器材嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則：刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子、小重物若干、木板．實(shí)驗(yàn)方案如下：甲乙①將橡皮筋的兩端分別與兩條細(xì)繩相連；②將橡皮筋一端細(xì)線用釘子固定在豎直板上的A點(diǎn)，在橡皮筋的中點(diǎn)O再用細(xì)線系重物，并自然下垂，如圖甲所示；③將橡皮筋的另一端細(xì)線固定在豎直板上的B點(diǎn)，如圖乙所示．(1)為完成本實(shí)驗(yàn)，下列必須測(cè)量的物理量是______．A．小重物的質(zhì)量B．細(xì)繩的長度C．橡皮筋的原長D．圖甲中OA段橡皮筋的長度E．圖乙中OA和OB段橡皮筋的長度(2)在完成本實(shí)驗(yàn)