2019版高考物理一轮复习总结实验增分专题3验证力平行四边形定则对应演练.docVIP

实验三　验证力的平行四边形定则对应演练·迁移运用 1．(2017·上海黄浦模拟)根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验． (1)如图甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码(每个钩码重1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下__O的位置__和两条细绳的方向，取下滑轮及钩码． (2)如图乙所示，取某单位长度表示1 N，用力的图示作出两条细绳的拉力F1和F2；再用一个弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下弹簧测力计的读数F′＝__5.0__N，取下弹簧测力计． (3)在图丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示． (4)对比F和F′的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是__见解析__.(填一个原因) 解析　(1)本实验中应记录结点O的位置． (2)读数为5.0 N. (3)力的图示如图所示． (4)产生误差的原因有测量存在误差、作图没有画准、滑轮与绳之间的摩擦力等． 2．(2018·山西太原模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，O为橡皮筋与细绳的结点． (1)实验过程中，除记录弹簧测力计的读数和O点位置，还必须记录__两根细绳的方向__.在坐标纸上画出了如图所示的两分力F1和F2，图中小正方形边长表示1 N，则两力的合力F＝__6__N. (2)为减小实验误差，下列措施正确的是__BD__. A．两条细绳的夹角必须很大 B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行 C．拉橡皮筋的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当近一些 D．应尽量避免弹簧测力计与木板间的摩擦 解析　(1)关于实验操作步骤：除记录弹簧测力计的读数和O点位置，还必须记录两根细绳的方向，作出平行四边形，然后量取对角线的长度，即得F＝6 N. (2)实验中，为减小实验误差，两条细绳的夹角稍大便于作平行四边形，但不一定“必须很大”，故选项A错误；弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行，故选项B正确；拉橡皮筋的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些，这样画出的拉力方向较为准确，故选项C错误；应尽量避免弹簧测力计与木板间的摩擦，这样测出的拉力较准确，故选项D正确． 3．(2018·吉林长春模拟)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__3.6__N. (2)下列不必要的实验要求是__D__. 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：__改变弹簧测力计B拉力的大小或方向__；__减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计)__. 解析　(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N，所以A的读数为3.6 N. (2)根据三力平衡的特点可知，弹簧测力计A、B的拉力的合力与重物M的重力等值反向，故A项是必要的；弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值，所以使用前需校零，B项是必要的；只有拉线方向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内，C项也是必要的；实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而当测力计A的拉力不同时，O点的位置就不同，故没必要使O点静止在同一位置，答案为选项D． (3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A的力大了，可行的解决方法有： 改变弹簧测力计B拉力的大小或方向； 减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计)． 4．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤： 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． 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0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示： F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中F＝2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O