物理大一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范訓(xùn)練第章實驗驗證力的平行四邊形定則

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高效演練跟蹤檢測1．(多選)在“探究求合力的方法"的實驗中，下列說法正確的是()A．用三個已校好的彈簧測力計才能完成此實驗B．用兩個校好的彈簧測力計就可以完成此實驗C．用一個校好的彈簧測力計也能完成此實驗D．實驗中彈簧測力計的外殼與紙面間的摩擦將會影響實驗的結(jié)果解析：選BC.由實驗原理可知，當(dāng)需要用兩個彈簧測力計同時拉橡皮條時,在確定結(jié)點O及兩個分力的方向的情況下，可以用一個彈簧測力計先拉一側(cè)，另一側(cè)直接用細繩拉,先確定一個分力的大小，然后用同樣的方法再確定另外一個分力的大小,B、C正確，A錯誤：探究求合力的方法實驗不要求數(shù)據(jù)處理，D錯誤．2．（多選）在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點，以下操作中錯誤的是(）A．同一次實驗過程中,O點位置允許變動B．實驗中，彈簧測力計必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點D．實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩彈簧測力計之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大小解析:選ACD.從橡皮條固定點到O點的連線方向，是合力的作用線方向，如果O點變動，那么合力的方向會變化，就不能驗證力的平行四邊形定則，A錯誤；C選項中,因一個彈簧測力計已拉到最大量程,再通過另一個彈簧測力計拉橡皮條到O點時，第一個彈簧測力計可能超過最大量程,造成損壞,或讀數(shù)不準(zhǔn)，C錯誤;互成角度的兩個力是利用平行四邊形定則合成的，兩個分力成任意角度都適用，不必成90°角，D錯誤．3．某同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮條的結(jié)點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向，如圖所示:(1）試在圖中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力．（2)(多選)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是()A．兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮條的拉力大B．橡皮條的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力C．兩次拉橡皮條時，需將橡皮條結(jié)點拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同D．若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮條結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可(3）如圖所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實驗事實(力F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示）？答：________________________________________________.(4)在以上比較符合實驗事實的實驗中，造成誤差的主要原因是（至少寫出兩種情況）：答:________________________________________________________________________________________________.解析:(1）以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，其對角線OF即為所求的合力（如圖所示）．(2)兩只彈簧測力計的拉力與橡皮條的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，B錯誤;結(jié)點位置不變,合力不變，當(dāng)一只彈簧測力計的拉力大小改變時，另一只彈簧測力計的拉力的大小和方向必須都改變，D錯誤;正確的選項只有A、C。（3)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結(jié)點的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上,故甲同學(xué)實驗得到的結(jié)果符合實驗事實．(4)①F1的方向比真實方向偏左；②F2的大小比真實值偏小且方向比真實方向偏左；③作圖時兩虛線沒有分別與F1線和F2線平行．(任選其二，合理即正確)答案：（1）見解析圖(2)AC(3)甲同學(xué)實驗得到的結(jié)果（4）見解析4．“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖甲所示．(1）某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示．其中，細繩CO對O點的拉力大小為________N；（2）請將圖甲中細繩CO和BO對O點兩拉力的合力F合畫在圖乙上．由圖求出合力的大小F合＝________N（保留兩位有效數(shù)字）;(3)某同學(xué)對彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)是多少很感興趣,于是，他將刻度尺與彈簧測力計平行放置，如圖丙所示，利用讀得的數(shù)據(jù),他得出了彈簧的勁度系數(shù)．那么,該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m（保留兩位有效數(shù)字)．解析：（1)由圖甲可讀出CO對O點的拉力大小為2。60N.(2)在圖乙上的畫圖如圖所示,結(jié)合作圖可求知合力大小為5.1N.(3）由圖丙可知,彈簧測力計0刻度線對應(yīng)5。0mm,2。60N對應(yīng)48.0mm，由胡克定律，F(xiàn)＝kx，解得k＝F/x＝60N/m.答案:(1)2。60（2）見解析圖5.1(3)605．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中(1)其中兩個實驗步驟分別是A．在水平放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個細繩套，通過細繩套同時用兩個彈簧測力計(彈簧測力計與方木板平面平行）互成角度地拉橡皮條，使它與細繩的結(jié)點到達某一位置O點，在白紙上用鉛筆記下O點的位置并讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2。B．只用一只彈簧測力計，通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個彈簧測力計拉時相同,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F′并記下細繩的方向．請指出以上步驟中的錯誤或疏漏:A中是________；B中是________．（2)在某次實驗中，兩個彈簧測力計的拉力F1、F2已在圖中畫出，圖中的方格的邊長表示為2N,O點是橡皮條的結(jié)點，請用兩個直角三角板嚴格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為________N.解析：(1）A是出現(xiàn)疏漏，忘記記下此時兩細繩套的方向．B是操作錯誤，當(dāng)只用一只彈簧測力計拉時,應(yīng)使結(jié)點拉到同樣的位置O，并記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向．(2）合力F的圖示如圖所示，由圖可知F＝eq\r（142＋22）N＝10eq\r（2)N.答案：(1）未記下兩條細繩的方向應(yīng)將橡皮條與細繩的結(jié)點拉到原來的位置O點(2）10eq\r（2）6．某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．實驗步驟:①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向．②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮條一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮條兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮條的長度l)．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：F（N)00.501.001.502。002。50l（cm)l010。9712.0213.0013。9815。05③找出②中F＝2。50N時橡皮條兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮條的拉力記為FOO′.④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮條搭在秤鉤上,如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮條的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮條OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：(1）利用表中數(shù)據(jù)在圖丙給出的坐標(biāo)紙上畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝________cm。(2)測得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，則FOA的大小為________N.(3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖丁中作出FOA和FOB的合力F′的圖示．(4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論．解析（1)作出F－l圖象,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，力F為零時,l讀數(shù)即為l0,由圖1可得讀數(shù)為10。0cm。(2）由圖1可求得圖象斜率即橡皮條的勁度系數(shù)k＝50N/m，根據(jù)OA、OB長度可求橡皮條中的彈力F＝kΔl＝50×（6.00＋7.60－10.