高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)
10 实验:验证力的平行四边形定则:精选试题(高考必备)
备考2020年高考物理复习:10 实验:验证力的平行四边形定则一、单选题(共2题;共4分)1.在“力的合成的平行四边形定则”实验中,用两只弹簧测力计同时拉伸橡皮筋的拉力记为F1、F2.用一只弹簧测力计拉伸橡皮筋的力为F.下列关于实验操作的说法正确的是( )A. 拉伸橡皮筋时,F1和F2必须相互垂直B. 拉伸橡皮筋时,F1和F2的大小必须相等C. 实验时,必须测量F1和F2间的夹角D. 作F和F1、F2的图像时,必须使用同一标度2.如图所示,在“探究求合力的方法”实验中,两弹簧测力计将橡皮条拉伸到O点,以下说法正确的是()A. 应平行于木板拉弹簧测力计,且两个测力计都不能超过最大刻度B. 只需记录两个弹簧秤的示数C. 应保证BO,CO相互垂直D. 改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,只需保证橡皮条方向与原来一致二、实验探究题(共13题;共64分)3.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的力是________。
(2)本实验采用的主要科学方法是(____)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)实验中可减小误差的措施是(____)A. 两个分力F1、F2的大小要越大越好B. 两个分力F1、F2间的夹角应越大越好C. 拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D. AO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些4.在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的A点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。
用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某一位置,如图所示。
请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;记录两个弹簧测力计的示数F1、F2,________;(2)只用一个弹簧测力计,________,记录测力计的示数F′,沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把相应的点连成直线;(3)图乙是某同学在白纸上根据实验结果画出的图,图中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________;(4)某次实验时,一同学得到力F1的方向沿图丙中OP方向,力F2的方向沿图中OM方向,两个分力的大小分别为F1=2.0N、F2=2.4N,请根据图中标示的单位长度作出F1、F2的合力F;________(5)根据作图可得F1、F2的合力大小为F=________N(结果保留2位有效数字)5.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要步骤是: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.用两只已调零的弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条的结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两只弹簧秤的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较力F′和F的大小和方向,看他们在误差范围内是否相同,得出结论。
高考物理实验3 、验证平行四边形定则针对训练-L
高考物理实验3、验证平行四边形定则针对训练1.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成的是________。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图中________是正确的。
(选填“甲”或“乙”)甲 乙解析:(1)此实验中的分力与合力的大小关系必须满足:|F1-F2|<F3<F1+F2,因此B、C、D选项是可以的。
(2)A (3)实验中F3是竖直向下的,所以甲是正确的。
[答案] (1)BCD (2)A (3)甲2.某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”,设计的实验装置如图。
固定在竖直木板上的量角器直边水平,橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点,另一端系绳套1和绳套2。
(1)实验步骤如下:①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,记下弹簧测力计的示数F;②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点达到O点,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,弹簧测力计的示数为F1;③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′=________;④比较________,即可初步验证力的平行四边形定则。
(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2沿120°方向不变,此过程中保持橡皮筋的结点在O 点不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是________。
物理一轮复习 专题09 验证力的平行四边形定则(测)(含解析)
专题09 验证力的平行四边形定则【满分:110分 时间:90分钟】实验题(共10题,每题11分,共110分)1.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则.①如图(a ),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 ;②如图(b ),将三细线L 1、L 2、L 3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L 1,在白纸上记下结点O 的位置、____________________和电子秤的示数F 1;③如图(c ),将另一颗墙钉B 钉在与O 同一水平位置上,并将L 1拴在其上.手握电子秤沿着②中L 2的方向拉开细线L 2,使____________和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F 2;④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F 、F 1、F 2的图示,根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F '的图示,若________________________,则平行四边形定则得到验证.【答案】①静止 (或稳定、平衡、不动) ;②三细线的方向 (至少记录L 1、L 3的方向);③结点O 的位置;④F '与F 的图示重合(或基本重合)(F '大小与F 相等,方向相同) 【解析】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O 点位置不能变化,力的方向也都不能变化,所以应c ()墙钉1L 2L 3L Ob ()墙钉1L 2L 3L Oa ()电子秤AB使结点O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根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F'的图示,若F和F'在误差允许范围内重合,则验证了平行四边形定则.2.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC为细绳。
高考物理一轮复习实验3验证力的平行四边形定则练习(含解析)
高考物理一轮复习实验3验证力的平行四边形定则练习(含解析)1.(多选)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学把铺有白纸的木板竖直放置,两弹簧测力计用钉子固定住顶端,钩码挂在绳套上,结点为O,如图所示,以下说法中正确的是( )A.结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要求适当的长一些,以便更好地确定两个分力的方向,从而减小实验误差B.弹簧测力计的重力是造成实验误差的原因之一C.实验过程中必须记下结点O的位置D.本实验中,必须知道钩码所受的重力E.可以改变钩码的个数,更换白纸,进行多次测量答案:ADE 解析:解答本题的关键是弄清楚实验的原理——“等效替代”,这里的实验方案跟教材的有所区别,不需要记录O点的位置,因为一次实验操作即可得到全部数据,C错误;两弹簧测力计的合力等于钩码的重力,钩码重力必须有,可以直接读出或用弹簧测力计测量,而后作出结点O的受力分析图示即可验证力的平行四边形定则,D正确;由于弹簧测力计竖直悬挂在上面,其自重对实验无影响,B错误;为了更好地确定两个分力的方向,结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要适当长一些,A正确;实验中,多次测量,可以减小误差,使实验结果更准确,E正确.2.(2015·长沙模拟)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:①有重要遗漏的步骤的序号是________和________;②遗漏的内容分别是___________________________和____________________.答案:(1)F′(2)B (3)①C E ②C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)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在;不一定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F′.(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,故B 正确.(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E.②在C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O.3.(2015·江苏盐城调研)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点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O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(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________N.(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物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点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,下列解决办法不可行的是________.A.改变弹簧测力计B拉力的大小B.减小重物M的质量C.将A更换成量程较小的弹簧测力计D.改变弹簧测力计B拉力的方向答案:(1)3.6 (2)D (3)C解析:(1)弹簧测力计读数,每1 N被分成5格,则1格就等于0.2 N.图中指针落在3 N到4 N之间的第3格处,所以为 3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道,故A项需要;弹簧测力计用来测出力的大小,所以要准确,必须在测之前校零,故B项需要;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小的准确性,故C项需要;当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验,故D项不需要.(3)当弹簧测力计A超出其量程,则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大.又由于挂重物的细线力的方向已确定,所以要么减小重物的重量,要么改变测力计B 拉细线的方向或改变弹簧测力计B拉力的大小,从而使测力计A不超出量程.故C不可行.4.如图所示,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为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠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,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.(1)12”),钩码质量为________ kg.(保留一位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差答案:(1)F10.05 (2)C解析:(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确.。
高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)
高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
查字典物理网整理了验证力的平行四边形定则实验专题练习,请大家练习。
1.(单选)在验证力的平行四边形定则实验中,下列哪些方法在减小实验误差方面是错误的()A.2个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.2个分力F1、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度【答案】A2.(2019年江苏卷)某同学用如图K2-6-1所示的实验装置来验证力的平行四边形定则.弹簧测力计A挂于固定点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O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(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________N.拉伸橡皮条,一次是通过两根细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用两一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)在实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).A.两根细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时,它们的示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些【答案】(1)BD (2)BD【解析】(1)实验对2次拉伸橡皮条的要求是2次拉伸橡皮条的作用效果要相同,故选项B、D正确.(2)要减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都必须与木板平行,用2个弹簧测力计同时拉细绳时,弹簧测力计的示数之差适当大些即可,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故选项B、D正确.4.(2019年枣庄期中)探究求合力的方法的实验装置如图K2-6-2甲所示.图K2-6-2(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图K2-6-2甲所示.其中,细绳CO对O点的拉力大小为________N;(2)请将甲图中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在乙图上.由图求出合力的大小F合=______N(保留两位有效数字);(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图K2-6-2丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数.那么,该弹簧的劲度系数k=________N/m(保留两位有效数字). 【答案】(1)2.60 (2)见解析图 5.1 (3)60【解析】(1)由甲图可读出CO对O点的拉力大小为2.60 N.(2)在乙图上的画图如图所示,结合作图可求知合力大小为5.1 N.(3)由丙图可知,弹簧测力计0刻度线对应5.0 mm,2.60 N 对应48.0 mm,由胡克定律,F=kx,解得k=F/x=60 N/m. 5.(2019年河源模拟)在做验证力的平行四边形定则实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有__________________________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次橡皮条拉到相同的位置B.每次都把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减少误差,实验中应注意什么? ___________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________(4)在验证力的平行四边形定则实验中,某同学的实验结果如图K2-6-3 所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值.通过把______和______进行比较,验证平行四边形定则.【答案】(1)橡皮条和三角板 (2)A(3)见解析 (4)F F F F【解析】(1)根据实验器材的要求,可知还必须有橡皮条和三角板(用来做平行四边形).(2)根据实验的原理,可知正确答案为A.(3)实验中应该注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳套和弹簧测力计的轴应在同一平面上且与板面平行贴近等.(4)在本实验中,按照平行四边形定则作出的合力为F1和F2的合力的理论值,而用1个弹簧测力计拉时测出的力为F1和F2的合力的实验值.6.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到3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2条橡皮筋的一端分别挂在墙上的2个钉子A、B上,另一端与第3条橡皮筋连接,结点为O,将第3条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成实验,下述操作必需的是________.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,可采用的方法是________________________.【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物【解析】(1)bc:测量长度可以利用比例关系得出2个分力、1个合力;d:确定画图时的标准点.(2)不同的小重物可以产生不同的效果,所以要更换小重物. 验证力的平行四边形定则实验专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。
2验证力的平行四边形定则(高考物理力学实验)含答案与解析
2验证力的平行四边形定则(高考物理力学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.在做“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点(结点)并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是A.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行B.两根细绳必须等长C.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的结点拉到用一个弹簧秤拉时记下的结点位置(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F 表示,F1、F2与F 的夹角分别为θ1和θ2,下列说法正确的是A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45°D.θ1<θ2.2.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.(1)该同学的实验步骤为:a.在竖直木板上固定白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,质量为m1、m2的两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为轻绳的结点.此时需记录的有(m1、m2已知,重力加速度为g),由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立.b.改变弹簧测力计拉力F的大小重复步骤a,再次验证力的平行四边形定则,在第二次实验中,是否要保证结点O的位置与第一次实验相同?(填“是”或“否”),并说明理由(2)如果只增大弹簧测力计的拉力F而保证其他的条件不变,当系统再次平衡时,下列说法正确的是.A.结点O的位置会向右移B.OA与OB绳的拉力的合力的方向会改变C.OB绳与竖直方向的夹角会变小D.OA绳与竖直方向的夹角会增大.3.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.•①某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是(填入相应的字母).‚②“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1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1乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.图1乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是.ƒ③某同学在坐标纸上画出了如图2所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有.A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45°D.θ1<θ2.4.小敏同学利用木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两根弹簧这些器材来“探究求合力的方法”.(1)为完成实验,小敏同学利用图(甲)实验装置先测量两根弹簧劲度系数.①在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B,并记录所挂钩码的质量m.②某次测量结果如图(乙)所示,指针示数为cm.③将得到的数据用”o”和“x“描到如图(丙)所示的图象上.④在图(丙)上用作图法作图.并求出弹簧Ⅰ的劲度系数为N/m(重力加速度g=10m/s2)(2)小敏同学用已测得劲度系数的弹簧Ⅰ、Ⅱ来做如图(丁)所示的实验,先用两根弹簧分别钩住细绳套,然后互成角度地拉动,直至结点O拉到某一位置.记下结点O的位置、弹簧I和Ⅱ的自然长度、及.5.小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,某一次实验结果如图所示,(1)在图中作出F1和F2的合力,并用F表示此力.(2)若图中小正方形的边长表示1N,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有:(可能有不止一个正确选项)A.F1=6N B.F=8N C.θ1=45°D.θ1<θ2(3)有关此实验,下列叙述正确的是.(可能有不止一个正确选项)A.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行B.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大C.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力D.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同E.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可.6.下面是关于“探究求合力的方法”的实验.(1)某同学的实验操作主要步骤如下: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.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另外一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按照同一标度作出这个力F′的图示;F.比较力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.(2)如图所示为利用实验记录的结果作出的图,则图中的是F1和F2的合力理论值,是力F1和F2的等效合力的实际测量值.(3)如果某同学实验中测出F1>F2的同时,还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°,然后做出如下的几个推断,其中正确的是.A.将F1转动一定的角度,可以使合力F的方向不变B.将F2转动一定的角度,可以使合力F的方向不变C.保持F1的大小和方向不变,将F2逆时针转动30°,可以使合力F的大小和方向都不变D.只有保持F1和F2的大小不变,同时转动一定的角度,才可能使合力F的大小和方向都不变.7.某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验,试完成主要步骤:(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,记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到,记下细绳的方向(如图丙中的Oc).如乙图所示,读得弹簧测力计的示数F=(3)如丙图所示,按选定的标度作出了力的图示,请在图丙中:a.按同样的标度作出力F的图示b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′(4)关于该实验注意事项,下列说法中正确的是A.实验中所用的两根细绳越短越好B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C.每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°.8.某同学按如图所示方案探究求合力的方法.橡皮条位于AO方向,O为结点.所给测力计的量程均为5N,分别沿着水平方向和竖直方向.(1)竖直方向的测力计示数为N,请在虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,这个合力属于的合力(填“理论上”、“实际”或“假设”).(2)若保持水平测力计示数不变,则竖直测力计示数不能超过N,原因是.9.如图所示,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为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆,A可沿固定的圆弧形轨道移动,连接不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端O点构成支架.该实验用同一钩码提供对O点竖直向下的拉力,实验时始终保持杆在水平方向.操作步骤如下(取g=10m/s2,计算结果保留一位有效数字):①测量轻绳与水平杆的夹角θ;②对两个传感器进行调零;③在0点悬挂钩码,记录两个传感器的读数;④取下钩码,移动传感器A改变θ角;重复上述实验步骤,得到表格.(1)根据表格数据可得,A传感器对应的是表中力(选填“F1”或“F2”),钩码质量为kg.挂上钩码后,传感器A沿固定轨道移动过程中轻绳A0拉力的最小值为N.(2)每次改变θ角后都要对传感器进行调零,此操作目的是.A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.可以完全消除实验的误差D.为了消除横杆自身重力对结果的影响.10.某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
2023届高考物理二轮复习专题练习:验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则专题1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。
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)在此实验过程中必须注意以下几项:其中正确的是___________。
(填入相应的字母)A .两根细绳必须等长B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D .在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E .用两个弹簧秤同时拉细绳时须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置2.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是_____。
A .橡皮筋可以用细绳替代B .左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C .右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D .两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的与两力中,方向一定沿着AO方向的是,图中是、合力的理论值。
3.做“验证力的平行四边形定则”的实验时:(1)本实验采用的科学方法是____(填正确答案标号)。
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(2)从如图可读得弹簧秤B的示数为N。
(3)某同学认为实验中应该注意下列要求,其中正确的是____A .两根细绳必须等长B .在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平行C .两根细绳的夹角必须成90°角D .在不超出量程的前提下,要使弹簧秤读数适当大一些(4)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。
考点04 实验:验证力的平行四边形定则-2020年 新高三一轮复习物理(解析版)
考点04 实验:验证力的平行四边形定则一、选择题1.(多选)在做“探究求合力的方法”的实验时,先用两个弹簧测力计拉橡皮条,再用一个弹簧测力计拉橡皮条,两次须使橡皮条的结点达到同一位置,这样做是为了()A.便于测量力的大小B.使两个分力和它的合力产生相同的效果C.使两个分力和它的合力有相同的作用点D.便于画出分力与合力的方向【答案】BC【解析】两次使橡皮条沿同一方向伸长相同的长度,表明第一次对橡皮条所加的两个力与第二次对橡皮条所加的一个力是等效力,其次,本实验是共点的两个力的合成,所以拉到同一位置也满足了共点的条件,故选B、C.2.(多选)在“探究求合力的方法”实验中,下列实验要求正确的是()A.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行B.两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直C.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度D.使用弹簧测力计时,不能超过其量程【答案】ACD【解析】实验中为了减小因摩擦造成的误差,要求在拉弹簧测力计时,要注意使弹簧测力计与木板平面平行,故A正确;两弹簧测力计的拉力方向不一定要垂直,只有拉到同一点即可,故B不正确;实验中拉力的大小可以通过弹簧测力计直接测出,读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,故C正确;使用弹簧测力计时,不能超过其量程,故D正确3.在“探究求合力的方法”的实验中,把橡皮条一端固定于P点,另一端通过细绳套连接两只弹簧秤,并使该端拉至O点,测得PO长为L,如图所示.则实验中()A.选取的细绳套适当长一些B.只需要记录弹簧秤的读数C.两根细绳套间的夹角尽可能大些D.改用一只弹簧秤拉橡皮条时,只需使橡皮条的长度仍为L【答案】A【解析】为了减小实验测量的误差,选取的细绳套应适当长一些,故A正确.实验中需记录弹簧秤的读数、拉力的方向以及结点O的位置,故B错误.为了减小测量的误差,两根细绳套间的夹角要适当大一些,不是越大越好,故C错误.为了产生相同的效果,改用一只弹簧秤拉橡皮条时,仍然要拉到同一结点,故D错误.4.(多选)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,使用弹簧测力计必须注意()A.测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点B.测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉,观察它们的示数是否相同,应选用示数相同的一对弹簧测力计C.在用弹簧测力计拉橡皮条时,外壳不要与纸面摩擦D.在用弹簧测力计拉橡皮条时,无需使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行【答案】ABC【解析】A、B选项是为了读数准确,C可以保证准确的测出拉力的大小,在用弹簧测力计拉橡皮条时,必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行5.在做“验证力的平行四边行定则”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,下面几种说法中正确的是()A.F2可以有多个方向B.F2的方向和大小可以有多个值C.F2的方向和大小是惟一确定值D.F2的方向是惟一的,但大小可有多个值【答案】C【解析】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力的大小和方向也惟一确定,故A、B、D错误,C正确.二、非选择题6.做“验证力的平行四边形定则”的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有________和____ ____.(2)要使两次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据,请选择合适的标度在如下图方框中作图完成实验数据的处理.【答案】(1)弹簧测力计橡皮条(2)ACD(3)作图如下【解析】(1)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)、细绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的).(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,应每次将橡皮条拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同,故B错误,A、C、D正确.(3)作图如下7.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中必须记录的是________.A.橡皮条固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮条伸长后的总长度D.两个弹簧测力计的读数(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图,其中O为橡皮条与细绳套的结点.图中的________是F1和F2的合力的理论值;________是F1和F2的合力的实际测量值.【答案】(1)BD(2)F F′【解析】(1)两条细绳套的方向就是两分力的方向,记下O点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向,两分力的大小由弹簧测力计直接读出.(2)根据平行四边形定则求出来的是理论值,实际测量值和理论值有误差.8.做“探究求合力的方法”的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有__ ______和________.(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个细绳套,通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置O,此时需记下:①________;②________;③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长,使结点到达________,再记下________.(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较,验证平行四边形定则.【答案】(1)三角板橡皮条(2)①O点位置②细绳所指方向③相应弹簧测力计读数同一位置O点弹簧测力计读数和细绳方向(3)F F′F F′【解析】实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向.9.小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力”时,讨论出一个探究方案并加以实施.以下是他们的实验过程:①小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上,小红用笔在白纸上标上标记O点.②小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点,在橡皮绳的末端系住两绳套.用两个弹簧测力计分别向左右斜上方拉,把橡皮绳的另一端拉至某一点,并记下该点为A点.③小红用笔在两弹簧测力计的钩子末端做下记号B和C,用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头,同时记录下两弹簧测力计的示数,即为两弹簧测力计拉力的方向和大小.④小明再次只用一个弹簧测力计钩住绳套,将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置,小红再次记下钩子末端位置D,连接线段AD标上箭头,同时记下弹簧测力计示数.⑤取下白纸,小红连接线段BD和CD,即认为F AD为F AB和F AC的合力.(如图)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处):(1)________________________________________________________________________;(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________.【答案】(1)拉弹簧测力计时用力方向应该与木板平面平行(2)力的大小应该用力的图示表示(3)求合力时应该用平行四边形定则(4)一个弹簧测力计的拉力方向与两个弹簧测力计的拉力的合力方向不一定相同(任选其三)【解析】拉细绳套时,弹簧测力计应与木板平行,且使其轴线方向与细绳套方向一致.先作出F1、F2的图示,再作平行四边形,对角线F和F1、F2的合力,用一个弹簧测力计拉时,也应作出拉力F′的图示,且它们用同一个标度.10.有两个大小不变的共点力F1和F2,它们合力的大小F合随两力夹角的变化情况如图所示,则两力的大小分别为多少?【答案】F1=8 N F2=4 N或F1=4 N F2=8 N【解析】当两力的夹角为0°时,F合=F1+F2,得F1+F2=12 N①当两力的夹角为180°时,得F1-F2=4 N或F2-F1=4 N②由①②两式得F1=8 N、F2=4 N或F1=4 N、F2=8 N.11.在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上,如图所示.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每根钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.【答案】519.6 N,方向竖直向下【解析】先画出力的平行四边形,如图所示,由于OA=OB,得到的是菱形.连结AB,两对角线垂直且平分,OA表示300 N,∠AOO′=30°.在三角形OAO′中,OO′=OA·cos 30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大小,则有=F1·cos 30°,所以合力F=2F1cos 30°=2×300×N≈519.6 N12.如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?【答案】5.0 N 1.0 N【解析】由平行四边形定则可知,图中F1与F2的合力F==5.0 N.若木块滑动时,木块受到的滑动摩擦力大小为F′=μF N=μmg=6.0 N.由于F<F′,故木块处于静止状态,木块与地面间的摩擦力为静摩擦力,大小与F相等,即为5.0 N.当F2顺时针旋转90°时,F1与F2方向相同.它们的合力为F1+F2=7.0 N>6.0 N.此时木块运动受滑动摩擦力作用,木块受的合力为1.0 N13.有同学利用如图所示的装置来探究求合力的方法:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC,回答下列问题:(1)(多选)改变钩码个数,实验能完成的是()A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是()A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图中________(选填“甲”或“乙”)是正确的.【答案】(1)BCD(2)A(3)甲【解析】(1)对O点受力分析如图所示,OA、OB、OC分别表示F T OA、F T OB、F T OC的大小,由于三个共点力处于平衡,所以F T OA、F T OB 的合力大小等于F T OC,且F T OC<F T OA+F T OB,即|F T OA-F T OB|<F T OC<F T OA+F T OB,故B、C、D 能完成实验.(2)为探究求合力的方法,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,应从力的三要素角度出发,要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,B、C、D错误.(3)以O点为研究对象,F3的实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的合力的理论值与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际。
实验3-验证力的平行四边形定则(题型专练)高考物理一轮复习实验专题考点全析(原卷版)
实验3 验证力的平行四边形定则一.选择题1.实验“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,下列说法中正确的是()A.实验中只需记录两弹簧测力计的拉力大小B.实验中只需记录两弹簧测力计的拉力方向C.为减小误差,弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行D.为了计算方便,实验中两个分力间的夹角应等于90°二.多选题2.在做完“验证力的平行四边形定则”实验后。
某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,其中正确的是()A.用弹簧测力计拉橡皮条时,必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时。
必须使两细绳套间的夹角为90°C.用两只弹簧测力计拉时合力的图示F和用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F'不完全重合,但在误差允许范围内仍可以说明“力的平行四边形定则”成立D.若用两只弹簧测力计拉时,拉力F1、F2方向不变,大小各增加1N.则合力F的方向不变,大小必增加1N三.填空题3.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)关于此实验的下列说法中正确的是。
A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是。
四.实验题4.在《探究共点力合成的规律》实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。
(1)为了实现合力与分力效果相同,则必须。
(2)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示则F、F′中实际拉的力是(填“F”或“F′”)。
2016高考物理一轮复习验证力的平行四边形定则专题训练(附答案)
2016高考物理一轮复习验证力的平行四边形
定则专题训练(附答案)
两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,下面是验证力的平行四边形定则专题训练,请大家认真练习。
1.(单选)在验证力的平行四边形定则实验中,下列哪些方法在减小实验误差方面是错误的()A.2个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.2个分力F1、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
第 1 页共 1 页。
专题04 验证力的平行四边形定则 高考常考实验题精练(解析版) 2020年高考物理
高中物理实验验证力的平行四边形定则习题精练1.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,所有器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的是______。
A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是_____。
【解析】因为AD三个点离得太近,画力的方向误差大。
【答案】①BC②B2.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(位于图示部分除外),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N。
(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O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,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(i)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平形四边形定则画出它们的合力F合;(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。
(完整版)高中物理力学学实验验证力的的平行四边形定则(实验+练习)
验证力的平行四边形定则一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则.2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力.二、实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等.三、实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向.4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验.五、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,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,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则.六、注意事项1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,读数相同.2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相同.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.4.实验时弹簧测力计应与木板平行,读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些.5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向.6.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.七、误差分析1.弹簧测力计本身的误差.2.读数误差和作图误差.3.两分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大.八、练习巩固1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
2019年高考物理一轮复习 专题09 验证力的平行四边形定则(测)(含解析).doc
c ()b ()a ()电子秤B 2019年高考物理一轮复习 专题09 验证力的平行四边形定则(测)(含解析)实验题(共10题,每题11分,共110分)1.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则。
①如图(a ),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 ;②如图(b ),将三细线L 1杯带上。
水平拉开细线L 1O 的位置、数F 1; ③如图(c L 1②中L 2的方向拉开细线L 2,使____________和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F 2;④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F 、F 1、F 2的图示,根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F '的图示,若________________________,则平行四边形定则得到验证.【答案】①静止 (或稳定、平衡、不动) ;②三细线的方向 (至少记录L 1、L 3的方向);③结点O 的位置;④F '与F 的图示重合(或基本重合)(F '大小与F 相等,方向相同)【解析】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O 点位置不能变化,力的方向也都不能变化,所以应使结点O 的位置和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F 2。
④根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F '的图示,若F 和F '在误差允许范围内重合,则验证了平行四边形定则。
2.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)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)某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的细绳长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉力F1和F 2的夹角越大越好其中不正确的是(填入相应的字母)。
1验证力的平行四边形定则(高考物理力学实验)含答案与解析
1验证力的平行四边形定则(高考物理力学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.某同学用图甲所示装置做“探究求合力的方法”实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,0为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的(填“F”或“F′”)与OA 在一条直线上。
(2)为了使实验误差尽可能减小,下列说法或做法可行的是。
(填选项前的字母)A.使用弹簧测力计前,应将测力计水平放置,然后检查并校正零点B.两个分力F1、F2间的夹角应为某一定值,以方便计算C.同一次实验中,两次拉细绳套时,须使结点到达同一位置D.标记拉力方向时,沿细线方向在相隔较远处的白纸上标两个点,然后用笔画线把这两点连起来作为拉力的方向。
2.如图所示,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为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。
B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆,A可沿固定的圆弧形轨道移动,连接不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端O点构成支架。
该实验用同一钩码提供对O点竖直向下的拉力,实验时始终保持杆在水平方向。
操作步骤如下(取g=10m/s2,计算结果保留一位有效数字):①测量轻绳与水平杆的夹角θ;②对两个传感器进行调零;③在0点悬挂钩码,记录两个传感器的读数;④取下钩码,移动传感器A改变θ角;重复上述实验步骤,得到表格。
根据表格数据可得,A传感器对应的是表中力(选填“F1”或“F2”),钩码质量为kg.挂上钩码后,传感器A沿固定轨道移动过程中轻绳A0拉力的最小值为N。
3.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中做验证力的平行四边形定则的实验。
(1)如图甲,在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶静止时电子秤的示数F;(2)如图乙,将三根细线L1、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。
高考物理一轮复习课后限时作业9实验:验证力的平行四边形定则含解析新人教版
课后限时作业9 实验:验证力的平行四边形定则时间:45分钟1.请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容.(1)如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套.(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及两细绳套的方向.(3)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F=3.00 N和细绳的方向.(4)如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合力.答案:图见解析(5)合力与F大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由F1引起,则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大.(选填“大”或“小”)解析:(2)要记下两分力F1和F2的方向.(3)弹簧测力计的示数要估读一位,即F=3.00 N.(4)由力的图示作出F1和F2的合力F′,如图.(5)由图所示,将F1减小或减小F1与F的夹角,合力F′与F更接近重合,则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大.2.某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了如下实验:(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上A点,在橡皮筋的中点O再用细线系一重物,另一端自然下垂,如图甲所示;(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的B点,如图乙所示.为完成实验,下述操作中需要的是BE.A.橡皮筋两端连接细线长度必须相同B.要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度C.A、B两点必须在同一高度处D.要记录图甲中O点的位置及过O点的竖直方向E.要记录图乙中结点O的位置、过结点O的竖直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向3.某同学在做“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”实验,试完成下列问题.(1)主要的两个实验步骤如下:①把橡皮条的一端用图钉固定于P点,同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O.这时两弹簧测力计的示数如图甲所示,则两弹簧测力计的读数分别为F A=3.40 N、F B=4.00 N.②假如橡皮条的自由端仅用一个弹簧测力计拉着,也把它拉到O点位置,弹簧测力计的示数如图乙所示,则F C=6.00 N.(2)用4 mm表示1 N,在图丙中作出力F A、F B和F C的图示.根据平行四边形定则在图丙中作出F A和F B的合力F,F的大小为6.08 N.答案:图见解析(3)实验的结果能否验证平行四边形定则:能(选填“能”或“不能”).解析:(1)题中所用弹簧测力计的分度值为0.1 N,因此读数时应保留两位小数.(2)根据平行四边形定则作出F A和F B的合力F,如图所示,由图示可求得合力:F=6.08 N.(3)在误差允许范围内,由平行四边形定则作出的F A和F B的合力与F C相等,这说明实验结果能验证平行四边形定则.4.用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”.在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动.第一次实验中,步骤如下:A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上.(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m.(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点不必(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中,若桌面不水平不会(选填“会”或“不会”)影响实验的结论.解析:(1)若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则两绳子的拉力分别为mg、2mg,两绳子拉力的合力F的范围是|2mg-mg|≤F≤mg+2mg,即mg≤F≤3mg,三力的合力为零,则第三根绳挂的质量范围在m~3m之间,即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m.(2)本实验不是先用一根绳拉,然后用两根绳去拉,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳都同时拉O点,所以O点的位置可以改变,若桌面不水平,也不会影响实验结论.5.图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置.实验操作如下:(1)弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,测量M(重物)的重力,并记录为F.(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置(如图所示),此时需记下结点O的位置和两测力计的示数F1、F2以及细线Oa、Ob、Oc的方向(或三段细线的方向).(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2的图示,请根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.答案:如图所示(4)改变两细线的夹角,重复做几次实验.若F′的方向近似在细线Oc方向上,且大小近似等于F,则平行四边形定则得以验证.6.(2018·天津理综)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个).①具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有BC.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是B.解析:①本实验中对所作的力的平行四边形没有特殊的要求,因此不需要让橡皮条与两细绳套夹角的角平分线在一条直线上,选项A错误;进行另一次验证时,O点位置可以改变,选项B正确;根据弹簧测力计的使用规则和读数规则可知选项C正确;实验不要求分力一定比合力小,选项D错误.②A图中,点与点的间距过小、两分力之间的夹角过小且标度过大,选项A错误;C图中,在测力计量程范围内,力过小,会导致读数误差较大,选项C错误;D图中,两个分力之间的夹角过小,同时标度过大,选项D错误;综上分析,只有选项B最有利于减小实验误差,选项B正确.7.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.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,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如表所示:F/N00.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l010.9712.0213.0013.9815.05F OO′.④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F OA,OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0=10.00(9.80、9.90、10.10均正确) cm.答案:如图所示(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F OA的大小为1.80(1.70~1.90均正确) N.(3)根据给出的标度,作出F OA和F OB的合力F′的图示.答案:如图所示(4)通过比较F′与F OO′的大小和方向,即可得出实验结论.解析:(1)F-l图线的横轴截距表示F=0时橡皮筋l的值,因此F-l图线的横轴截距即表示橡皮筋原长,l0=10.0 cm.(2)橡皮筋总长度l=6.00 cm+7.60 cm=13.60 cm,在F-l图线上找到与13.60 cm对应的弹力F=1.80 N.(3)根据平行四边形定则,作出平行四边形并求出对角线表示的力F′.(4)因为F′是根据平行四边形定则求出的,F OO′是实际测量出的,如果在误差允许范围内,F′与F OO′近似相等,就验证了平行四边形定则.。
高考物理总复习练习题实验验证力的平行四边形定则
2014高考物理总复习实验(3)验证力的平行四边形定则练习1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,合力与分力的作用效果相同,这里作用效果是指( )A.弹簧测力计的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C.细绳套受拉力产生形变D.使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度解析:合力与分力之间是等效替代关系,所以在实验中的作用效果相同是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置.答案:D2.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,以下说法中正确的是( ) A.用两只弹簧秤拉橡皮条时,两细绳之间的夹角必须为90°,以便求出合力的大小B.用两只弹簧秤拉橡皮条时,结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合C.若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F′不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D.同一实验过程中,结点O的位置允许变动解析:理论上,细绳之间的夹角是任意的,不需要计算,可以用弹簧秤和量角器测量力的大小和方向,A错误;前后两次结点的位置相同,力的作用效果才相同,B正确、D 错误;由于测量和作图存在误差,F′和F的方向不一定重合,实验可以证明,在误差允许的范围内,平行四边形定则总是成立的,C错误.答案:B3.(2013·郑州质量预测)某同学利用如图所示的装置探究共点力合成的规律,图中GE是橡皮条,图甲表示用两个互成角度的拉力牵拉橡皮条,图乙表示用一个拉力牵拉橡皮条,下列说法正确的是( )A.图甲中两个拉力的方向必须相互垂直B.甲、乙两图中,橡皮条拉伸方向EO必须水平C.甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置OD.图甲中实验完成后,可更换橡皮条,继续进行图乙中实验解析:两次测量中拉力作用效果相同,因此必须将橡皮条拉到相同位置O,不需要两个拉力相互垂直,拉伸方向也不需要必须水平,实验中不能更换橡皮条.因此答案为C.答案:C4.(2012·泰州模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中错误的是________(填入相应的字母).(2)若两个弹簧测力计的读数均为 4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则__________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析:(1)为便于确定拉力的方向,绳应细且长一些,实验时应使橡皮条、弹簧测力计、细绳与木板平行,拉力不能太小,故A、B、C正确.拉力F1和F2的夹角越大,合力越小,作图时相对误差越大,故D错.(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则其合力为4 2 N>5 N,故不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力.答案:(1)D (2)不能量程太小5.(2013·南通模拟)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,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O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成实验,下述操作中错误的是( )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,可采用的方法是________.解析:(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度,这样才能确定橡皮筋的伸长量,确定各力的大小,还需记录悬挂重物后结点O的位置,同时记下三条橡皮筋所在的方向,以便确定各拉力的方向,根据平行四边形定则作出合力的图示.因此,必需的操作是B、C、D.(2)改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法.答案:(1)A (2)更换不同的小重物6.如图所示,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为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠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,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格如下:F1 1.0010.580… 1.002…F2-0.868-0.291…0.865…θ30°60°…150°…(1)根据表格,A传感器对应的是表中力______(选填“F1”或“F2”).钩码质量为______kg(保留一位有效数字).(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________.(填字母代号)A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差解析:(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确.答案:(1)F10.05 (2)C7.(2011·高考江苏卷)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点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O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(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______N.(2)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物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点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析:(1)弹簧秤读数为3.6 N,可以不估读.(2)验证力的平行四边形定则,需要分别测量各个力的大小和方向,所以A选项是必要的;根据仪器使用常识,弹簧在使用前需校零,B选项是必要的;实验中力必须在同一平面内的,C选项也是必要的;实验是验证三个力的关系,只要测出三个力就可以了,所以不需要固定O点位置,D选项不必要,本题应该选D.答案:(1)3.6 (2)D (3)①改变弹簧测力计B拉力的大小;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等).。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考物理复习验证力的平行四边形定则实
验专题练习(含解析)
两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
查字典物理网整理了验证力的平行四边形定则实验专题练习,请大家练习。
1.(单选)在验证力的平行四边形定则实验中,下列哪些方法在减小实验误差方面是错误的()
A.2个分力F1、F2间的夹角要尽量大些
B.2个分力F1、F2的大小要适当大些
C.拉橡皮条的细绳要稍长一些
D.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
【答案】A
2.(2019年江苏卷)某同学用如图K2-6-1所示的实验装置来验证力的平行四边形定则.弹簧测力计A挂于固定点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O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(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________N.
(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物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点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.
【答案】(1)3.6 (2)D (3)见解析
【解析】(1)由题图知,弹簧测力计A的分度值为0.2 N,读数为3.6 N.
(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M 的重力等大反向,所以应测量M的重力,选项A对;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,选项B对;拉线方向与木板平面平行才能保证力在木板平面内,选项C对.改变拉力进行多次实验,O点位置可以不同,选项D错.
(3)对O点受力分析如图所示,若减小FA,需①减小弹簧测力计B的拉力;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等).
3.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉
伸橡皮条,一次是通过两根细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用两一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.
(1)在实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).
A.两根细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时,它们的示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些【答案】(1)BD (2)BD
【解析】(1)实验对2次拉伸橡皮条的要求是2次拉伸橡皮条的作用效果要相同,故选项B、D正确.
(2)要减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都必须与木板平行,用2个弹簧测力计同时拉细绳时,弹簧测力计的示数之差适当大些即可,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细
绳方向的两点要远些,故选项B、D正确.
4.(2019年枣庄期中)探究求合力的方法的实验装置如图
K2-6-2甲所示.
图K2-6-2
(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图K2-6-2甲所示.其中,细绳CO对O点的拉力大小为________N;
(2)请将甲图中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在乙图上.由图求出合力的大小F合=______N(保留两位有效数字);
(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图K2-6-2丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数.那么,该弹簧的劲度系数k=________N/m(保留两位有效数字).
【答案】(1)2.60 (2)见解析图 5.1 (3)60
【解析】(1)由甲图可读出CO对O点的拉力大小为2.60 N.
(2)在乙图上的画图如图所示,结合作图可求知合力大小为5.1 N.
(3)由丙图可知,弹簧测力计0刻度线对应5.0 mm,2.60 N对应48.0 mm,由胡克定律,F=kx,解得k=F/x=60 N/m.
5.(2019年河源模拟)在做验证力的平行四边形定则实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有
__________________________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()
A.每次橡皮条拉到相同的位置
B.每次都把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数
D.每次记准细绳的方向
(3)为了提高实验的准确性,减少误差,实验中应注意什么? ___________________________________________________ _____________________
___________________________________________________ _____________________
(4)在验证力的平行四边形定则实验中,某同学的实验结果如图K2-6-3 所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值.通过把______和______进行比较,验证平行四边形定则.【答案】(1)橡皮条和三角板(2)A(3)见解析(4)F F F F
【解析】(1)根据实验器材的要求,可知还必须有橡皮条和三角板(用来做平行四边形).
(2)根据实验的原理,可知正确答案为A.
(3)实验中应该注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳套和弹簧测力计的轴应在同一平面上且与板面平行贴近等.
(4)在本实验中,按照平行四边形定则作出的合力为F1和F2的合力的理论值,而用1个弹簧测力计拉时测出的力为F1
和F2的合力的实验值.
6.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到3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2条橡皮筋的一端分别挂在墙上的2个钉子A、B上,另一端与第3条橡皮筋连接,结点为O,将第3条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.
(1)为完成实验,下述操作必需的是________.
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,可采用的方法是________________________.
【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物
【解析】(1)bc:测量长度可以利用比例关系得出2个分力、1个合力;d:确定画图时的标准点.
(2)不同的小重物可以产生不同的效果,所以要更换小重物. 验证力的平行四边形定则实验专题练习及答案的内容就是
这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。