高考物理一轮复习同步训练：《物体的平衡》5.docVIP

第课时　实验二:验证力的平行四边形定则 　　　　 　 　　　　　　 　　　　　　 　　 1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下面提供的方法中可以减小实验误差的是(　B　) A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的读数达到最大值 B.用弹簧测力计拉橡皮条时,应使之与木板平行 C.两个分力F1、F2间的夹角越大越好 D.拉橡皮条的细绳稍短一些即可 解析:用两个弹簧测力计拉橡皮条时,F1、F2的数值应适当大些,但要保证F1、F2和F都在弹簧测力计的量程以内,选项A错.弹簧测力计与木板平行,以保证拉力的方向就在与木板平行的白纸记录的方向上,从而减小了力的测量误差,选项B对.F1与F2间的夹角太小和太大,作出的平行四边形的误差都大,F1与F2间的夹角应适当大些,拉橡皮条的细绳应稍长些,使记录的力的方向更准确,选项D错,故可以减小实验误差的是选项B. 2.(2013眉山质量检测)图(甲)为“探究求合力的方法”的实验装置. (1)下列说法中正确的是　　　? A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变 B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下 C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90° (2)弹簧测力计的指针如图(乙)所示,由图可知拉力的大小为　　　　N.? 解析:(1)结点O的位置变化,则合力的大小发生变化,故不能改变O的位置,选项A正确;拉力的方向不必竖直向下,选项B错误;为了保护弹簧测力计,选项C正确.F1、F2的夹角不一定是90°,选项D错误.(2)由图(乙)读出拉力的大小为3.98 N. 答案:(1)AC　(2)3.98~4.01 3.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,如图所示. (1)为完成该实验,下述操作中必需的是　　　　.? 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　　　　.? 解析:运用等效思想来验证平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边作平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点的位置.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小. 答案:(1)bcd　(2)更换不同的小重物 4.(2012西安模拟)某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计,按如下步骤进行实验. A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧测力计弹力的大小和方向 B.在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧测力计的读数F C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧测力计的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧测力计的示数如图(甲)所示 D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图(乙)所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F (1)在步骤C中,弹簧测力计的读数为　　　　N.? (2)在步骤D中,合力F=　　　　N.? (3)若　　　　,就可以验证力的平行四边形定则.? 解析:(1)弹簧测力计读数时需要估读,最终的读数要以有效数字的形式给出,根据图(甲)弹簧测力计指针的位置,可读出力的大小为3.00 N. (2)根据力的大小可以用线段的长度来表示,利用刻度尺和三角板在图(乙)上由已知的两个力作出平行四边形,测量出平行四边形的对角线的长度,与标度1 N的长度进行比较,可求出F的大小为(5.2±0.2)N. (3)若F在竖直方向且数值与F近似相等,则在实验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则. 答案:(1)3.00　(2) 5.2±0.2 (3)F在竖直方向且数值与F近似相等 5.(2013成都六校模拟)李明同学在做“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点以及两只弹簧测力计拉力的大小如图(甲)所示, (甲) (1)试在图(甲)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力. (2)有