2019高考物理一輪復習 第二章 相互作用 第19講 實驗:驗證力的平行四邊形定則加練半小時 教科版

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1、 第19講 實驗:驗證力的平行四邊形定則 [方法點撥] 驗證力的平行四邊形定則實驗方法有多種,要理解合力和分力分別是哪些力,怎樣確定合力、分力的大小和方向,怎樣作力的平行四邊形圖形. 1.(2017·四川瀘州一檢)某同學進行“驗證力的平行四邊形定則”實驗,試完成主要步驟: (1)如圖1甲,用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,記下結點的位置O點、兩彈簧測力計的讀數(shù)F1、F2以及________. (2)用一只彈簧測力計鉤住細繩套把橡皮條與細繩套的結點拉到________,記下細繩套的方向(如圖丙中的Oc).如圖乙所示,讀得彈簧測力計的示數(shù)F=_____

2、___. (3)如圖丙所示,按選定的標度作出了力的圖示,請在圖丙中: a.按同樣的標度作出力F的圖示 b.按力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′ (4)關于該實驗注意事項,下列說法中正確的是______________________________________. A.實驗中所用的兩根細繩越短越好 B.彈簧測力計的拉力方向必須與木板平行 C.每次實驗中兩個分力間的夾角必須大于90° 圖1 2.一個同學做驗證力的平行四邊形定則的實驗器材為:方木板、白紙、大頭針一盒、橡皮筋一盒、刻度尺、鉛筆.實驗步驟如下: A.用幾枚大頭針將白紙固定在方木板上; B.挑選三根相

3、同的橡皮筋,將其中一端連接在一起,用刻度尺分別測量三根橡皮筋原長時的長度; C.在白紙上適當距離固定三枚大頭針A、B、C,將三根橡皮筋另一端分別套在A、B、C上,如圖2所示,用刻度尺分別測量橡皮筋長度OA、OB、OC,計算并記錄每根橡皮筋長度的變化量; 圖2 D.去掉橡皮筋,選取適當標度,在白紙上根據(jù)OA、OB、OC的方向和________________________作出三力的圖示,然后以沿OB、OC方向的力為鄰邊作平行四邊形,作出對角線,并用刻度尺測量對角線長度,比較對角線長度、方向與沿OA方向的橡皮筋的長度變化量、方向的關系. (1)D步驟中應填寫_____________

4、____________________________________________. (2)以上實驗步驟中有一處存在疏漏,請指出來并改正: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)下列有關實驗的說法正確的是________. A.實驗前應將任意兩根橡皮筋一端套在一起對拉,選擇伸長量相同的橡皮筋做實驗 B.應調(diào)整大頭針A、

5、B、C位置多次實驗,使三根橡皮筋的結點O位置保持不變 C.實驗中用橡皮筋長度的變化量表示彈力大小 D.實驗中應使橡皮筋與白紙平行 3.(2017·河南洛陽高三期末)某物理興趣小組在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,找到兩條勁度系數(shù)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、鉛筆、白紙、釘子,設計了如圖3所示實驗,將兩條橡皮筋的一端用細繩連接于結點O,兩條橡皮筋的另一端分別掛在墻上的釘子A及重物C上,同時用一條細繩一端與結點O相連,另一端用釘子B固定在墻上. 圖3 (1)為完成該實驗,下述操作中不必要的是________. A.記錄細繩OB的位置 B.測量每

6、條橡皮筋的伸長量 C.記錄懸掛重物后結點O的位置 D.測量細繩OB的長度 (2)為了減小實驗誤差,以下采取的措施必要的是______. A.兩橡皮筋必須等長,粗細相同 B.每條橡皮筋的伸長量應盡可能大 C.細繩、橡皮筋都應與豎直墻面平行 D.拉橡皮筋的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要適當遠些 答案精析 1.(1)兩細繩套的方向 (2)同一位置O 4.00N (3)見解析圖 (4)B 解析 (1)如題圖甲,用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,記下結點位置O和兩測力計的示數(shù)F1、F2以及兩細繩套的方向. (2)用一只彈簧測力計鉤住細繩套把

7、橡皮條的結點拉到同一位置O,記下細繩套的方向,由題圖乙可讀得彈簧測力計的示數(shù)F=4.00N. (3)a.按力的圖示方法作出力F的圖示如圖所示;b.根據(jù)力的平行四邊形定則,作出F1、F2的合力F′,如圖所示. (4)拉橡皮條的細繩要適當長一些,以方便畫出力的方向,故A錯誤;測量力的實驗要求盡量準確,為了減小實驗中因摩擦造成的誤差,操作中要求彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行,故B正確;在實驗中兩個分力的夾角大小適當,且二力的大小要適量大些,這樣有利于減小實驗中偶然誤差的影響,不需要夾角必須大于90°,故C錯誤. 2.(1)橡皮筋長度的變化量大小 (2)除了記錄每根橡皮筋的長度變化量外,還需用鉛筆在白紙上標記橡皮筋結點O的位置 (3)ACD 解析 (1)三根橡皮筋勁度系數(shù)相同,彈力大小與長度變化量成正比. (2)橡皮筋結點位置O與三枚大頭針的連線可確定橡皮筋拉力的方向. (3)根據(jù)胡克定律,三根橡皮筋的勁度系數(shù)相同時,可以用橡皮筋長度變化量代替彈力大小,因此實驗中三根橡皮筋的勁度系數(shù)應相同,A、C選項正確;每次調(diào)整大頭針位置,只需記錄結點位置,根據(jù)大頭針和結點位置即可確定彈力方向,B選項錯誤;實驗中橡皮筋與白紙平行,力沿紙面,D選項正確. 3.(1)D (2)CD 4

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