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1、2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升:第二章 實驗三
1.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:由實驗原理可知,當(dāng)需要用兩個彈簧測力計同時拉橡皮筋時,在確定結(jié)點(diǎn)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(xì)繩拉,先確定一個分力的大小,用同樣的方法再確定另外一個分力的大小,選項B、C正確。
答案:BC
2.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實
2、驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn),則下列說法中錯誤的是( )
A.同一次實驗中,O點(diǎn)位置不允許變動
B.實驗中,只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置
C.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時,兩只彈簧測力計之間的夾角必須取90°
D.實驗中,要始終將其中一只彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一只彈簧測力計拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)
解析:實驗中合力的大小必須保持不變,即O點(diǎn)位置不允許變動,A正確。實驗中,不但要記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點(diǎn)位置,還要記錄兩拉力的方向,B錯誤。本實驗中在力的作用效果相同下,兩彈簧測力
3、計之間的夾角是任意的,C錯誤。選項D中的操作,可能會超過彈簧測力計的彈性限度,因而錯誤。
答案:BCD
3.在做“互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成”的實驗中有以下實驗步驟,其合理順序是:C、________、________、________、________、A。(用相應(yīng)字母表示)
A.通過改變兩個拉力的大小和方向,從而改變橡皮條的伸長,再重復(fù)做幾次;
B.只用一個彈簧秤,通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn),記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣比例作出這個力F′的圖示;
C.在桌面上放一塊方木板,在木板上墊一張白紙,把橡皮條一端固定在木板的A點(diǎn);
D.記下兩個彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)
4、的位置O點(diǎn),描下兩條細(xì)繩的方向,在紙上按比例作出力F1和F2的圖示,用平行四邊形定則求出(作出)合力F;
E.比較力F′與用平行四邊形定則求出的力F,看它們在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等;
F.用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端(即結(jié)點(diǎn)),通過細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn);
解析:根據(jù)“驗證力的平行四邊形定則”實驗的操作規(guī)律可知,實驗步驟的合理順序是CFDBEA。
答案:FDBE
4.如圖實-3-4所示,在“驗證平行四邊形定則”的實驗中,保持彈簧測力計A的拉伸方向不變,保持O點(diǎn)位置不動,
(1)使彈簧測力計B按圖示位置開始沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)過近90°,在
5、這個過程中,A讀數(shù)的變化是________,B讀數(shù)變化是__________________。 圖實-3-4
(2)使彈簧測力計B按圖示位置開始沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過近10°,在這個過程中,A讀數(shù)的變化是________,B讀數(shù)變化是______________________。
解析:(1)由平行四邊形定則可知,彈簧測力計B按圖示位置開始沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)過近90°的過程中,彈簧測力計A的讀數(shù)由FA1逐漸變?yōu)镕A3,即一直減??;彈簧測力計B的讀數(shù)由FB1逐漸變?yōu)镕B3,即先減小后增大,當(dāng)兩彈簧垂直時,彈簧測力計B讀數(shù)最小。
(2)同理,使彈簧測力計B按圖示位置開始沿
6、逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過近10°,彈簧測力計A的讀數(shù)由FA1逐漸變?yōu)镕A3′,即一直增大;彈簧測力計B的讀數(shù)由FB1逐漸變?yōu)镕B3′,也是一直增大。
答案:(1)一直減小 先減小后增大 (2)一直增大 一直增大
5.(2020·江蘇高考)某同學(xué)用如圖實-3-6所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計 A 掛于固定點(diǎn) P,下端用細(xì)線掛一重物 M。彈簧測力計 B 的一端用細(xì)線系于 O 點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn) O 靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計 A 和 B 的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄 O點(diǎn)的 圖實-3-5
位置和拉線的方向。
(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單
7、位為N,圖中A的示數(shù)為________N。
(2)下列不必要的實驗要求是________。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)
A.應(yīng)測量重物 M 所受的重力
B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零
C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進(jìn)行多次實驗,每次都要使 O 點(diǎn)靜止在同一位置
(3)某次實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計 A 的指針稍稍超出量程,請您提出兩個解決辦法。
解析:(1)彈簧秤讀數(shù)為3.6 N,可以不估讀。
(2)驗證力的平行四邊形定則,需要分別測量各個力的大小和方向,所以A選項是必要的;根據(jù)儀器使用常識,彈簧在使用前需校零,B選項是必要的;實驗中力必須在同一平面內(nèi)的,C選項也是
8、必要的;實驗是驗證三個力的關(guān)系,只要測出三個力就可以了,所以不需要固定O點(diǎn)位置,D選項不必要,本題應(yīng)該選D。
答案:(1)3.6 (2)D (3)①改變彈簧測力計B拉力的大小;②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等)。
6.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)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計拉力的大小,如圖實-3-6(a)所示。
圖實-3-6
(1)試在圖(a)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)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
9、以同時比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計的拉力是分力
C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)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筋結(jié)點(diǎn)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)圖(b)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一位同學(xué)
10、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筋的拉力的合力為零,它們之間不是合力與分力的關(guān)系,B錯誤;結(jié)點(diǎn)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,故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筋拉力的方向有偏差,但用一只彈簧測力計拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮筋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)
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