2018届高三物理一轮复习跟踪演练强化提升实验三验证力的平行四边形定则

1、实验三验证力的平行四边形定则跟踪演练强化提升【基础题组】1.(2017 烟台模拟)小白用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下。导学号 42722049(1)请完成下列相关内容a. 在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置Qb. 卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套 AO BO的方向及两弹簧测力计相应的读数。图乙中B 弹簧测力计的读数为_ N。C.小白在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请你用作图工具在图丙中坐标纸上作出 FA、FB的合力 F。d. 已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力 F 如图丙所示

2、。e. 最后观察比较 F 和 F，得出结论。(2)_ 本实验采用的科学方法是。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法【解析】(1)b.由图示测量可知，其分度值为 0.1N，其示数为 11.40 N;c. 根据平行四边形定则作出合力，如图所示：(2)实验时要求把细绳套的结点拉到同一位置，使力的作用效果相等，本实验应用了等效替代法，故选项 C 正确。甲乙丙0-2 -答案:(1)11.40 见解析 (2)C2.(2016 浙江高考)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为-3 -500N/m。如图甲所示，用弹簧 0C 和弹簧秤 a、b 做“

3、探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长变的条件下导学号 42722050若弹簧秤 a、b 间夹角为 90 ,弹簧秤 a 的读数是_N（图乙中所示）,则弹簧秤 b 的读数可能为_ No（2）若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90 ,保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角,则弹簧秤 a 的读数_,弹簧秤 b 的读数_ （选填“变大” “变小”或“不变”）o500N/m,弹簧伸 长 1.00cm,Foc=kx=500X0.01N=5.0 N。另一分 力 Fb=N=4.0 No若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90 ,弹簧 OC 的力的大小和方向不变，保持弹簧秤 a 与

4、弹簧 OC 的夹角不变, 就是弹簧秤 a 的方向不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角时，三个力的关系如图，则可知弹簧秤 a 的读数变 大,弹簧秤 b 的读数变大。答案：（1）3.003.02 3.94.1（有效数字不作要求）（2）变大变大【能力题组】3.完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤1.00cm不【解析】（1）从图可知指针示数3.00N,考虑到误差范围,3.003.02 N 均算对。弹簧OC 的劲度系数为= x/5.02-3.02乙-4 -(1)如图甲，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，记下结点 0 的位置、两弹簧测力计的读数 Fl、

5、F2以及两细绳套的方向。如图乙,用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到 _，记下细绳套的方向(如图丙中的c),读得弹簧测力计的示数 F=_。如图丙，按选定的标度作出了力Fi、F2的图示，请在图丙中：1按同样的标度作出力 F 的图示；2按力的平行四边形定则作出Fi、F2的合力 F。若 F与 F_，则平行四边形定则得到验证。【解析】(2)如题图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置0,记下细绳套的方向由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N。作出力 F 的图示如图所示。根据力的平行四边形定则，作出 Fi、F2的合力 F，如图所示。(4)若有 F与 F 在误差范围内

6、大小相等，方向相同，则平行四边形定则得到验证。答案：(2)同一位置 0 4.0N(3)见解析-5-(4)在误差范围内大小相等，方向相同4. 一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品(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。如图乙,将三细线 Li、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 Li,在白纸上记下结点 0 的位置、_ 和电子秤的示数 Fi。(3) 如图丙,将另一颗墙钉 B 钉在与 0 同一水平位置上,并将 Li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

7、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、Fi、F2的图示，根据平行四边形定则作出Fi、F2的合力 F的图示,若_ ,则平行四边形定则得到验证。【解析】(i )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0 的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数 Fi。(3)已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点 0 的位置不能变化,力的方向也都不能变化，所以应使结点 0 的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数 F2。(4)根据平行四 边

8、形定则作出 Fi、F2的合力 F的图示，若 F 和 F在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证。答案：(i )静止(2)三细线的方向(3)结点 0 的位置 (4)F 和 F在误差范围内重合5.(20 i 4 江苏高考)小明通过实验验证力的平行四边形定则。(i )实验记录纸如图所示，0 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力 Fi和 F2的方向分别过 Pi和 P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力 F3的方向过 P3点。三个力的大小分别为Fi=3.30N、F2=3.85N 和 F3=4.25N。请根据图中给出的标度作图求出Fi和 F2的合力。,在家中验证力的平行四边形定则

9、。-6-(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力-7 -计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 0 点,下端 N 挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下 N 的轨迹。重复上述过程，再次记录下 N 的轨迹。两次实验记录的轨迹如图所示。过0 点作一条直线与轨迹交于a、b 两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和 b 时所受拉力 Fa、Fb的大小关系为_根据中的实验，可以得出的实验结论有()(填写选项前的

10、字母)A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B.两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。根据力的平衡 F=mgtanB，所以 Fa=Fb，0为橡皮筋被拉伸的方向与竖直方向的夹角。(3) 选 B D。根据题图，两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长，B 项正确；根据题图，两次被拉伸 到相同长度时，即 Oa=Ob，根据 F=mgtan0，橡皮筋第 2 次受到的拉力较小，C 项错误；从题图可以看出，两次 受到的拉力