最新版高考物理第二章相互作用第7讲实验验证力的平行四边形定则检测.doc

1、第7讲实验:验证力的平行基础巩固1.（2016北京海淀期中，4）如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图，橡皮条的一端固定在木板上A位置，另一端系有轻质小圆环；轻质细绳O*口 OC一端系在小圆环上，另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环，使橡皮条在平行木板平面内伸长至O位置。对于上述验证力的平行四边形定则的实验过程，下列说法中正确的是（）A.只需记录弹簧测力计的示数B.OB和OC绳拉力的方向应与木板平面平行C.只需记录OB和OC绳的长度和弹簧测力计拉力方向D.OB和OC绳的长度越短测量的误差越小2.（2018北京朝阳期中）某同学在家中尝试验证力的平行四边形定

2、则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为。，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示。（1）（多选）为完成该实验，下述操作中必需的是 。a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置（2）钉子位置固定，欲利用现有器材改变条件再次验证，可采用的方法3.2017北京石景山一模,21（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤 是:a.如图甲所示，将橡皮筋的一端

3、固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个 弹簧测力计。b.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置 ，将此位置标记为 。点,读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力 Fi、F2的大小。用笔在两绳套的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至。点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方 向。实验中确定分力方向时，图甲中的b点标记得不妥，其原因是。用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至。点,这样做的目的是 。图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中 是Fi和F2合力的实际测量值。实验中的

4、一次测量如图丙所示 ，两个测力计 M N的拉力方向互相垂直，即“+3=90。若保持测 力计M的读数不变，当角”由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在 。点，可采用的办法是 ()A.增大N的读数,减小3角B.减小N的读数,减小3角C.减小N的读数，增大3角D.增大N的读数，增大3角4.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图 钉Q为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的是力F1和F2合力的理论值， 是力F1和F2合力的实际测量值。(2)本实验采用的科学方法是(填字母代号)。A.理想实验

5、法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力Fi和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示，Fi、F2与F的夹角分别为 。1和。2,关于Fi、F2与F、。i和。2的关系正确的有A.Fi=4 N B.F=12 NC. 0 1=45D. 0 10 2(4)关于本实验的下列说法中，正确的是()A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大B.橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O。这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效 果相同,只需调整另一只弹簧测力D.若只增大某一只弹簧测力计的

6、拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变 计拉力的大小即可综合提能1 .某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外), 另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点 O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示,F的大小为(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至0点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示

7、数读出两个拉力的大小分别为Fi=4.2 N 和 F2=5.6 N 。(i )用5 mm长度的线段表示1 N的力，以0为作用点，在图(a)中画出力Fi、F2的图示，然后按平行四 边形定则画出它们的合力F合；图(b)(ii)F合的大小为 N,F合与拉力F的夹角的正切值为 。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边 形定则。2 .某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，

8、将橡皮筋两端的位置标记为0、Q,记录弹簧测力计的示数 F,测量并记录0.50 N,测出所对应的l,部分数据如表Q、02间的距离(即橡皮筋的长度1)。每次将弹簧测力计示数改变所示:图甲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时橡皮筋两端的位置，重新标记为 Q O,橡皮筋的拉力记为Fooo在秤钩上涂抹少许润滑油 ，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为 A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FoaOB段的拉力记为FoBo图乙完

9、成下列作图和填空：利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-1图线，根据图线求得10=cmo!=三g ID H 12(2)测得 OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则 Foa的大小为(3)根据给出的标度，作出Foa和Fob的合力F的图示。(4)通过比较F与 的大小和方向，即可得出实验结论。答案精解精析基础巩固1.B验证力的平行四边形定则”的实验中，需记录弹簧测力计的示数和对应力的方向，故A、C错误;实验过程中，OB和OCI拉力的方向应与木板平面平行，B正确；在实3中，OB和OC期的长度应适当长一些有利于确定力的方向时减小误差。2 .答案bcd(2)更换不同的小重物解析(1)三条相同的橡皮筋具

10、有相同的劲度系数，故三条橡皮筋的形变量的大小代表了三条橡皮筋的弹力的大小，故必需b、c项。A、B固定，再结合。点的位置可确定三个力的方向，故必需d项。(2)最简便的方法是：更换不同的小重物。3 .。答案 。b两点太近,误差大与Fi、F2共同作用的效果相同FB。解析 根据标记点和 。点确定分力方向时，两点相距远一些，方向确定更准确。本实验中两次力的作用效果相同，即橡皮筋形变量及拉伸方向相同。平行四边形对角线为合力的理论值，所以F是实际值。由图可知B正确。4 .答案 (l)F F (2)B(3)BC (4) AC解析(1)用平行四边形定则作图得到的是合力的理论值，即F；用一个测力计得到的是实际测量

11、值，即F。(2)本实验用的科学方法是等效替代法。(3)以Fi和F2为邻边作平行四边形，如图所示，其对角线表示合力F,由图可知，F i=4V2 N,F=12N, 0 i=45 , 0 2=30 ,。i。2,所以选项 B C正确。(4)两分力可以同时大于合力，故A正确；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一一橡皮条的拉力等大、反向，是一对平衡力，而橡皮条的拉力不是合力，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又;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。综合提能1.* 答案（1）4.0(2)( i )F 1、F2和F合如图所示（ii ）4.00.05。解析(1)测力计的分度值为0.2 N,F 的大小为 4.0 N 。(2)( i )图见答案。分别以Fi、F2为邻边作平行四边形，并作出对角线，即得F合。(ii)表示F合的线段的长度为 20.0 mm,F合=21-20F合与拉力F的夹角的正切值为 tan20 =0.05。2.。答案(1)如图甲所示10.0（9.8、9.9、10.1 均正确）图甲(2)1.80(1.701.90 均正确)(3)如图乙所示图乙(4)F oo