2017-2018版高中物理第三章相互作用实验验证力的平行四边形定则练习新人教版必修1

实验考证力的平行四边形定章实验原理及注意事项1.(2017·泰州高一检测)如图是“研究求协力的方法”实验表示图.图(甲)表示在两个拉力F1,F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图(乙)表示准备用一个拉力F拉橡皮条.以下说法正确的选项是(D)A.(甲)实验时,两个拉力的大小应相等B.(甲)实验时,两个拉力的方向应相互垂直C.(乙)实验时,只需使橡皮条的伸长量与甲实验相等D.(乙)实验时,需将橡皮条的结点拉到O点分析:(甲)实验时,两个拉力的大小适合,将橡皮条拉到O点,并不是要求它们的大小必定相等,选项A错误;实验时两个分力的夹角大小适立即可,并不是要求必定垂直,选项B错误;(乙)实验时,要求橡皮条的伸长量和形变方向与(甲)实验相等,马上结点拉到O点,选项C错误,D正确.2.(2017·连云港高一检测)用如图装置做“研究求协力的方法”的实验,以下说法中正确的是(B)实验中只需记录弹簧测力计示数的大小同一实验过程中,结点O的地点不变C.用铅笔沿图中细线直接画出直线表示该力的方向D.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,两线绳间夹角一定为90°,以便求出协力的大小分析:实验中需记录弹簧测力计拉力的大小和方向还有结点的地点,选项A错误;要保证两个弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力成效同样,橡皮条要沿同样方向伸长量同样,则O点的地点应不变,选项B正确;记录方向时,经过在细线下方描点的方法进行,选项C错误;在实验中两个分力的夹角大小适合,且二力的大小要适当大些,这样有益于减小实验中有时偏差的影响,不需要夹角一定为90°,协力是经过作图得出的,不是计算出来的,选项D错误.实验步骤及数据办理在做“研究求协力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点(结点)并记下该点的地点;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)某同学以为在此过程中一定注意以下几项,此中正确的选项是.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行两根细绳一定等长C.橡皮条应与两绳夹角的均分线在同向来线上D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等1在用两个弹簧测力计同时拉细绳时一定将橡皮条的结点拉到用一个弹簧测力计拉时记下的结点地点(2)某同学在座标纸上画出了以下图的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的协力用F表示,F1,F2与F的夹角分别为θ1和θ2,以下说法正确的选项是.A.F1=4NB.F=12NC.θ1=45°D.θ1<θ2分析:(1)在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行,选项A正确;细绳的作用是能显示卖力的方向,因此不需等长,选项B错误;两细线拉橡皮条时,只需保证拉到同一点即可,不必定橡皮条要在两细绳的夹角均分线上,选项C错误;两弹簧测力计示数不需要等大,只需便于作出平行四边形即可,选项D错误;在该实验中要求每次拉橡皮条时要使橡皮条形变的长度和方向都同样,即结点O要拉到同一地点,这样两次的成效才等效,选项E正确.(2)依据平行四边形定章,作出两个力的协力,以下图.由F1,F2的线段长度可知,F1=4N,协力F=12N.且F1与F的夹角为θ1,则sinθ1=,即θ1=45°,F2与F的夹角为θ2,则sinθ2=,则θ1>θ2,选项B,C正确,A,D错误.答案:(1)AE(2)BC4.(2017·上饶检测)某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器械做“研究求协力的方法”,设计了以下图的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮条的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2,主要实验步骤以下:Ⅰ.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮条,使橡皮条的结点抵达O点处,记下弹簧测力计的示数F;Ⅱ.弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,迟缓拉橡皮条,使橡皮条的结点抵达O处,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,记下弹簧测力计的示数F1;Ⅲ.依据力的平行四边形定章计算绳套1的拉力F′=①.1Ⅳ.比较②即可初步考证Ⅴ.只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤.回答以下问题:2(1)达成实验步骤中①;②;(2)将绳套1由0°方向迟缓转动到60°方向,同时绳套2由120°方向迟缓转动到180°方向,此过程中保持橡皮条的结点在O处不动,保持绳套1和绳套2的夹角120°不变,对于绳套1的拉力大小的变化,以下结论正确的选项是.(填选项前的序号)A.渐渐增大B.先增大后减小C.渐渐减小D.先减小后增大分析:(1)依据平行四边形定章计算绳套1的拉力F1′=Ftan30°=,经过比较F1和F1′,在偏差范围内同样,则可初步考证.两个绳套在转动过程中,协力保持不变,依据平行四边形定章画出关系图像,以下图.由此可知,绳套1的拉力大小渐渐增大,选项A正确.答案:(1)①②F1′和F1(2)A5.(2017·吉林高一检测)以下图,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A,B为两个同样的双向力传感器,该型号传感器在遇到拉力时读数为正,遇到压力时读数为负.A连结质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形挪动.B固定不动,经过圆滑铰链连结长0.3m的杆.将细绳连结在杆右端O点组成支架.保持杆在水平方向,按以下步骤操作:①丈量绳索与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,挪动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,获得表格.F/N1.0010.5801.0021F2/N-0.868-0.2910.865θ30°60°150°(1)依据表格数据,A传感器对应的是表中力(填“F1”或“F2”),钩码质量为kg.(g取10m/s2,保存一位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的选项是.因为预先忘掉调零3何时调零对实验结果没有影响C.为了除去横杆自己重力对结果的影响D.能够完整除去实验的偏差分析:(1)由表格数据可知,F1都是正当,传感器遇到的都是拉力,因绳索只好供给拉力,故A传感器对应的是表中力F1.因为θ=30°时F1=1.001N,F2=0.868N,此时F,F2的协力与钩码对O的拉力是一对均衡力,则有Fsin30°=mg,解得m=0.05kg.11(2)本实验中多次对传感器进行调零,为了除去横杆自己重力对结果的影响,选项C正确.答案:(1)F10.05(2)C【教师备用】(2017·杭州高一检测)某实验小组做“研究求协力的方法”实验,实验室供给的器械有:三根同样的弹簧、一块木板、细绳套、刻度尺、白纸和钉子若干.试依据他们的实验步骤依据要求达成相关问题:(1)如图(甲)a,b所示,他们先把弹簧静放在水平面上,而后记录弹簧两头的地点A,B,再用刻度尺测出A,B间的距离为L0,读出L0=cm.接着他们利用三根弹簧做“研究求协力的方法”实验.将一根弹簧(记作Ⅰ)一端固定在钉子上,另一端套上细绳套,用此外两根弹簧(记作Ⅱ,Ⅲ)互成角度拉,如图(乙)所示,待稳固后,在白纸上分别记录三根弹簧两头的地点、细绳套结点O及细绳套方向上的M,N,P,如图(丙)所示.若测得三个弹簧伸长后的长度分别是LⅠ=16.20cm,LⅡ=18.15cm,LⅢ=16.69cm,则:①因弹簧劲度系数未知,你应当用哪个物理量的大小取代弹力F的大小画力的图示?答:;②在图(丙)中作出弹簧Ⅱ,Ⅲ的弹力F2,F3的图示;你采用的标度是;③弹簧Ⅱ与Ⅲ的协力与弹簧Ⅰ的弹力为一对均衡力,即大小相等,方向相反.请在图(丙)中使劲的图示表示该协力F;④分别连结F2,F3与F的尾端,察看合成依据的规律.改变弹簧Ⅱ,Ⅲ之间的夹角,重复操作,进一步研究合成依据的规律.分析:(1)由刻度尺的读