（全国通用版）2019版高考物理一轮复习 高效演练强化提升 实验三 验证力的平行四边形定则.doc

实验三 验证力的平行四边形定则高效演练强化提升1.(多选)(2018淮南模拟)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是()a.两细绳必须等长b.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行c.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些d.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大【解析】选b、c。通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故a错误;测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,故b正确;为了更加准确地记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故c正确;用弹簧测力计同时拉细绳时,拉力不能太大,也不能太小,故d错误。2.李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置o点以及两个弹簧测力计拉力的大小,如图甲所示。(1)试在图甲中作出无实验误差情况下f1和f2的合力图示,并用f表示此力。(2)有关此实验,下列叙述正确的是_。a.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大b.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力c.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置o。这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同d.若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中比较符合实验事实的是_做的实验。(力f是用一个弹簧测力计拉时的图示)【解析】(1)用平行四边形定则作图,即以f1、f2为两邻边作平行四边形,对角线就表示合力f。(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力,故a对;结点受三个力作用处于平衡状态,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力橡皮筋的拉力等大反向,是一对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故b错;只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同,故c对;若两个分力的大小变化而方向都不变,则合力必定变化,故d错。(3)作图法得到的f必为平行四边形的对角线,单个弹簧测力计的拉力f一定与橡皮筋共线,故张华的实验比较符合实验事实。答案:(1)如图所示(2)a、c(3)张华3.某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则实验时,把橡皮条的一端用图钉固定于p点,同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置o,这时两弹簧测力计的示数分别为fa=3.5 n、fb=4.0 n,其位置记录如图所示。若橡皮条的活动端仅用一个弹簧测力计拉着,也把它拉到o点位置,弹簧测力计的示数为fc=6.0 n,其位置如图所示。 (1)用5 mm表示1 n,在图中作出力fa、fb和fc的图示。(2)根据平行四边形定则在图中作出fa和fb的合力f,f的大小为_n。(3)实验的结果是否能验证平行四边形定则:_(选填“能”或“不能”)。【解析】(1)fa、fb和fc的图示如图甲所示。(2)根据平行四边形定则作出fa和fb的合力f,如图乙所示,量出其长度,对应5 mm表示1 n,可得f=5.8 n。(3)利用平行四边形定则得出的合力与弹簧测力计的示数fc=6.0 n,在实验误差允许的范围内相等,故实验的结果能验证平行四边形定则。答案:(1)见解析图甲(2)见解析图乙5.8(5.76.1均可)(3)能4.在“探究合力与分力的关系”实验中,需要两次拉伸橡皮条:一次是用两个弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。(1)关于这两次拉伸,下列说法正确的是_。a.只要求将橡皮条拉到相同的长度b.要求两个弹簧测力计的拉力方向与橡皮条的夹角相同c.将弹簧测力计拉到相同的刻度d.将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置(2)用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成一定角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置o静止。此时必须记录的是_(填选项前的字母)。a.橡皮条的原长b.橡皮条的伸长长度c.橡皮条固定端位置d.o点的位置e.橡皮条伸长的方向f.两条细绳间的夹角g.两条细绳的方向h.两个弹簧测力计的读数(3)某同学的实验结果如图所示,图中_是力f1与f2的合力的实验值。通过对f和f进行比较来验证平行四边形定则。【解析】本实验在操作中应注意用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计的示数、两细绳方向和结点o的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计的示数和细绳方向)及“一注意”(注意两次结点必须拉到同一位置)。所以,(1)选d;(2)中选择d、g、h;(3)真实测量的合力是实验值,即f。答案:(1)d(2)d、g、h(3)f5.用如图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验。(1)某同学的实验操作如下,请完成相关内容。在桌面上放一方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。用图钉把橡皮条一端固定在a点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端系有绳套。用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置o。记下o点的位置,读出两个弹簧测力计的示数,并_。按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力f1和f2的图示,并用平行四边形定则求出合力f。只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置o,_,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力f的图示。(2)某次实验中弹簧测力计的示数如图乙所示,则两弹簧测力计的拉力的大小分别为_n、_n。(3)某同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据如图丙,请选合适标度在方框中作图完成该同学未完成的实验处理。结论:_。(4)若两个弹簧测力计的读数分别为3.00 n、4.00 n,且两弹簧测力计拉力方向的夹角为锐角,则_(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 n的弹簧测力计测出它们的合力,理由是_。【解析】(1)用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置o,此时需要用铅笔记下o点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数。只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置o,此时需要读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向。(2)两个弹簧测力计的读数分别为2.50 n和4.00 n。(3)如图所示,根据所作的图象可得到的结论是在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则。(4)不能;3.00 n和4.00 n两个力的合力会大于5 n,超过弹簧测力计的量程。答案:(1)记下两条细绳的方向读出弹簧测力计的示数(2)2.504.00(3)见解析在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则(4)不能超过弹簧测力计的量程6.(2018广州模拟)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则。(1)如图甲,在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶_时电子秤的示数f。(2)如图乙,将三细线l1、l2、l3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉a和水壶杯带上。水平拉开细线l1,在白纸上记下结点o的位置、_和电子秤的示数f1。(3)如图丙,将另一颗墙钉b钉在与o同一水平位置上,并将l1拴在其上。手握电子秤沿着(2)中l2的方向拉开细线l2,使_和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数f2。(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力f、f1、f2的图示,根据平行四边形定则作出f1、f2的合力f的图示,若_,则平行四边形定则得到验证。【解析】(1)要测量装满水的水壶的重力,则记下水壶静止时电子秤的示数f。(2)要画出平行四边形,则需要记录分力的大小和方向,所以在白纸上记下结点o的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数f1。(3)已经记录了一个分力的