【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）B6实验：验证力的平行四边形定则（含解析）.doc

b6 实验：验证力的平行四边形定则【题文】（理综卷2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测（2014.09）34（1）（4分）给你两个弹簧测力计，一根橡皮条，一张白纸，细绳套(两个)，三角板(两个),方木板等按课本要求做互成角度的两个共点力的合成实验，实验中主要步骤有： a只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉至o点，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，按同标度做出这个拉力f 的图示； b用铅笔描下o点的位置和两条细绳套的方向，并记下两个弹簧测力计的读数; c比较一下，力f与用平行四边形定则求出的合力f大小和方向是否在误差允许范围内相同 d用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，让结点到达某一位置o； e把白纸钉在木板上，并将橡皮条的一端固定在木板上的a点，让两根细绳套拴在橡皮条的另一端(结点)； f用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置o)沿着两绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力f1和f2的图示，以f1和f2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形，过o点画平行四边形的对角线，即为合力f的图示 g. 改变两个力f1、f2的大小和夹角，再重复实验两次 将上述步骤，按实际操作的先后顺序为： 在本实验中，用f表示理论合力，f 表示实验测出的合力，则下面的两个图中，比较符合实验事实的是 【知识点】验证力的平行四边形定则b6【答案解析】 ：（1）e、d、b、f、a、c、g；（2）a 解析： （1）实验步骤本着先安装设备（或者实验器材），然后进行测量的思路进行设计，同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则，由此可知该实验步骤为：e、d、b、f、a、c、g（2）f1与f2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，f方向应该与oa在一条直线上，即而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故f是力f1与f2组成平行四边形的对角线，故a图符合实验事实【思路点拨】（1）明确实验目的，以及实验所要测量的物理量，即可正确安排实验步骤，注意要符合逻辑先后顺序，同时便于操作，不能逻辑顺序颠倒（2）f1与f2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的，由于误差可能不与oa共线；而f1与f2合成的实际值一定与oa共线（二力平衡），因此明确“实验值”和“实际值”的区别即可正确解答本题明确实验目的和实验步骤是对实验的基本要求，同学们要在实际实验操作去理解实验目的和实验步骤，这样才能对实验有深刻的理解【题文】（理综卷2015届宁夏银川一中高三上学期第一次月考（2014.08）23（9分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中a为固定橡皮条的图钉，o为橡皮条与细绳的结点，ob和oc为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)如果没有操作失误，图乙中的f与f两力中，方向一定沿ao方向的是_。(2)本实验采用的科学方法是_。a理想实验法b等效替代法c控制变量法 d建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：a在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；b用图钉把橡皮条的一端固定在板上的a点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；c用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置o。记录下o点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；d按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力f1和f2的图示，并用平行四边形定则求出合力f；e只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力f的图示；f比较f和f的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是_和_；遗漏的内容分别是_和_。【知识点】验证力的平行四边形定则b6【答案解析】 (1)f(2)b(3)cec中应加上“记下两条细绳的方向”e中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置o” 解析：（1）实验中f是由平行四边形得出的，而f是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可 避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差故答案为f（2）实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故acd错误，b正确故选b（3）力的合成遵循平行四边形定则，力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必修先测量出其大小和方向，故步骤c中遗漏了方向；合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤e中遗漏了使结点到达同样的位置；故答案为：c、e、记下两条细绳的方向，使橡皮条伸长到o点【思路点拨】（1）在实验中f和f分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别即可正确解答；（2）本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，因此采用“等效法”，注意该实验方法的应用；（3）步骤c中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤e中只有使结点到达同样的位置o，才能表示两种情况下力的作用效果相同对于实验问题一定要明确实验原理，了解具体操作的含义，通过原理分析实验中的方法及误差分析【题文】（物理卷2015届广西桂林十八中高三上学期第一次月考（2014.09）11. （6分）在做验证力的平行四边行定则实验中：除了方木板、白纸、图钉、细线套、弹簧秤、三角板、铅笔和刻度尺外，还需要的器材有： 在此实验中，假如f1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到o点，对f2来说，下面说法中正确的是（）af2可以有多个方向 bf2的方向和大小可以有多个值cf2的方向和大小是唯一确定值 df2的方向是唯一的，但大小可有多个值【知识点】验证力的平行四边形定则b6【答案解析】橡皮条、c 解析：做探究共点做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变，而橡皮筋伸长到o点，说明合力不变，则由平行四边形定则可知另一个大小方向也唯一确定，故abd错误，c正确故选： c【思路点拨】做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力（实际值）进行比较用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，因此根据实验的原理及实验所测量的数据可确定实验的器材；当合力不变时，根据平行四边形定则可知，若其中一个力的大小方向保持不变，则另一个可以唯一确定【题文】（物理卷2015届江苏省扬州中学高三8月开学考试（2014.08）10、用木板、白纸、图钉、一根原长为5cm且劲度系数为100n/m的弹簧、两个弹簧秤（单位：n）、细绳套、三角板、刻度尺和铅笔等器材做“验证力的平行四边形定则”实验，实验过程如下：在水平木板上铺白纸，把弹簧的一端固定在o点，过o画一条标记线od，弹簧的另一端拴两条细绳套；用两把弹簧秤互成角度拉细绳套，使弹簧的另一端沿od拉至c点，如图甲所示用铅笔描下c点的位置和两条细绳的方向，记录两弹簧秤的读数分别为fa与fb，其中b弹簧称的读数fb= n；用刻度尺测出此时弹簧的长度为10cm，通过计算得出弹簧的拉力f= n；可以判断fa与fb互成的角度为 根据力的图示，作出fa和fb，如图乙所示请你根据力的图示，在图乙中作出fa与fb的合力f比较力f与f的大小和方向，得出的结论是：在实验误差范围内，【知识点】验证力的平行四边形定则b6【答案解析】 (1) 4.00；5.0；90；(2)如图所示； (3)平行四边形定则成立 解析：（1）如图甲所示用铅笔描下c点的位置和两条细绳的方向，记录两弹簧秤的读数分别为fa与fb，其中a弹簧称的读数fa=3.00n，b弹簧称的读数fb=4.00n；这是一根原长为5cm且劲度系数为100n/m的弹簧，用刻度尺测出此时弹簧的长度为10cm，根据胡克定律计算得出弹簧的拉力f=kx=100（0.1-0.05）=5.00n，根据三角函数关系得fa与fb互成的角度为90（2）根据力的平行四边形定则画图如下所示：（3）比较力f与f的大小和方向，得出的结论是：在实验误差范围内，平行四边形