2019版高考物理一轮复习实验练习3验证力的平行四边形定则对应演练

实验三考证力的平行四边形定章
对应操练·迁徙运用
1．(2017 ·上海黄浦模拟) 依据要求，达成“考证力的平行四边形定章”实验．
(1)如图甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板直立在桌面上，用图钉把橡皮筋的
一端固定在 A 点，另一端 B 连结两条轻绳，越过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码( 每个钩码重 1 N)，调整滑轮的地点，稳固后结点 B 位于O处，记
下
__O的地点__和两条细绳的方向，取下滑轮及钩码．
(2) 如图乙所示，取某单位长度表示 1 N ，使劲的图示作出两条细绳的拉力F1和F2；再
用一个弹簧测力计把结点 B 也拉至O处，记下弹簧测力计的读
数
F′＝__5.0__N，取下弹簧测力计．
(3)在图丙中作出 F1和 F2的协力 F 及拉力 F′的图示．
(4) 对照
F 和′的大小和方向，发现它们不是完整一致的，其可能的原由是__看法析F
__.( 填一个原由 )
分析 (1)本实验中应记录结点O的地点．
(2)读数为 5.0 N.
(3)力的图示以下图．
(4)产生偏差的原由有丈量存在偏差、作图没有画准、滑轮与绳之间的摩擦力等．
2．(2018 ·山西太原模拟) 在“考证力的平行四边形定章”的实验中，需要将橡皮筋的
一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，O为橡皮筋与细绳的结点．
(1)实验过程中，除记录弹簧测力计的读数和O点地点，还一定记录__两根细绳的方向
__. 在座标纸上画出了以下图的两分力F1和F2，图中小正方形边长表示 1 N ，则两力的合力 F＝__6__N.
(2) 为减小实验偏差，以下举措正确的选项是__BD__.
A．两条细绳的夹角一定很大
B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行
C．拉橡皮筋的细绳要稍长一些，标志同一条细绳的方向时两标志点要适合近一些
D．应尽量防止弹簧测力计与木板间的摩擦
分析(1) 对于实验操作步骤：除记录弹簧测力计的读数和O点地点，还一定记录两根
细绳的方向，作出平行四边形，而后量取对角线的长度，即得F＝6 N.
(2)实验中，为减小实验偏差，两条细绳的夹角稍大便于作平行四边形，但不必定“必
须很大”，应选项 A错误；弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行，应选项 B 正确；拉橡皮筋的细绳要稍长一些，标志同一条细绳的方向时两标志点要适合远一些，这样画出的拉力方向较为正确，应选项 C 错误；应尽量防止弹簧测力计与木板间的摩擦，这样测出的拉力较正确，应选项 D正确．
3．(2018 ·吉林长春模拟) 某同学用以下图的实验装置来考证“力的平行四边形定
P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计 B 的一端用细线系于则”．弹簧测力计A挂于固定
点
A 和
B 的示数，并O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某地点．分别读出弹簧测力
计
在贴于竖直木板的白纸上记录O点的地点和拉线的方向．
(1) 本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为 __3.6__N.
(2)以下不用要的实验要求是 __D__.
A．应丈量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一地点
(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍高出量程，请您提出两个解决办
法：① __改变弹簧测力计B拉力的大小或方向 __；② __减小重物M的质量 ( 或将A改换成较大批程的弹簧测力计 )__.
分析(1) 弹簧测力计的最小刻度为0.2 N ，因此A的读数为 3.6 N.
(2)依据三力均衡的特色可知，弹簧测力计 A、B 的拉力的协力与重物 M的重力等值反向，故 A 项是必需的；弹簧测力计的零点偏差影响各拉力的丈量值，因此使用前需校零，B项是必需的；只有拉线方向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内， C 项也是必要的；实验中只要测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可考证平行四边形定章，而当
测力计 A 的拉力不一样时， O点的地点就不一样，故没必需使O点静止在同一地点，答案为选项
D．
(3)弹簧测力计 A 的指针稍稍高出量程，说明拉弹簧测力计A 的力大了，可行的解决方
法有：
①改变弹簧测力计 B 拉力的大小或方向；
②减小重物 M的质量(或将 A 改换成较大批程的弹簧测力计)．
4．某同学经过下述实验考证力的平行四边形定章．实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，
直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两头的地点标志为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，丈量并记录O1、 O2间的距离( 即橡皮筋的长度l) ．每次将弹簧秤示数改变0.50N ，测出所对
应的l ，部分数据以下表所示：
F/N00.50 1.00 1.50 2.00 2.50
l /cm l 010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F＝2.50N时橡皮筋两头的地点，从头标志为O、O′，橡皮筋的拉力记为F OO′.
④在秤钩上涂抹少量润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适合
角度同时拉橡皮筋的两头，使秤钩的下端达到O 点，将两笔尖的地点标志为A、 B，橡皮筋
OA段的拉力记为F OA， OB段的拉力记为F OB．
达成以下作图和填空：
(1) 利用表中数据在图丙中画出F－ l 图线，依据图线求得l 0＝__10.0(9.8、9.9、10.1
均正确 )__cm.
(2)测得 OA＝6.00 cm， OB＝7.60 cm，则 F 的大小为__1.80(1.70～ 1.90 均正确 )__N.
OA
(3)在图丁中依据给出的标度，作出F OA和 F OB的协力 F′的图示．
(4)经过比较 F′与__F__的大小和方向，即可得出实验结论．
OO′
分析(1) 由胡克定律知，橡皮筋的弹力与橡皮筋长度间的关系为F＝ k( l－ l0)．当F＝0 时，l＝l0，因此图线与横轴的交点坐标表示橡皮筋的原长；(2) 可知橡皮筋的长度l ＝ OA ＋OB＝13.60 cm，由图线可读得弹力F OA＝1.80 N； (4)F′为理论值，F OO′为实质值．答案(1) 如图甲所示(3) 如图乙所示。