平行四邊形定則實驗題目

1、1在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指()A彈簧測力計的彈簧被拉長B固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變D使橡皮條在某一方向上伸長到某一長度解析：選D.合力與分力之間是等效替代關(guān)系，所以在實驗中的作用效果相同，是指橡皮條的伸長量相同且伸長到同一位置2在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，使用彈簧測力計必須注意()A測量前檢查彈簧測力計的指針是否指在零點B測量前應(yīng)把兩彈簧測力計互相勾在一起并對拉，觀察它們的示數(shù)是否相同，應(yīng)選用示數(shù)相同的一對彈簧測力計C在用彈簧測力計拉橡皮條時，外殼不要與紙面摩擦D在用彈簧測力計拉橡皮條時，要使彈簧測力計

2、的彈簧與木板平面平行E在用彈簧測力計拉橡皮條時，細(xì)繩和彈簧測力計的軸線應(yīng)在一條直線上解析：選ABCDE.AB選項是為了讀數(shù)準(zhǔn)確，CDE可以保證準(zhǔn)確的測出拉力的大小3在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，下列哪些方法可減小實驗誤差()A兩個分力F1、F2間的夾角要適當(dāng)大些B兩分力F1、F2應(yīng)盡可能大C拉橡皮條的細(xì)繩要稍長一些D實驗中結(jié)點必須拉到同一位置解析：選ACD.如果兩個分力F1、F2的大小適當(dāng)，則兩個分力測量的相對誤差就會小一些，結(jié)果就會準(zhǔn)確一些，但不是越大越好；拉橡皮條的細(xì)繩稍長一些，則畫出的力的方向就準(zhǔn)確些；實驗中，為保證效果相同，必須使結(jié)點到達(dá)同一位置，故ACD正確4.(2010年廣

3、州畢業(yè)班綜合測試)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)第一步用一個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套拉橡皮條，使結(jié)點到達(dá)某一位置O；第二步用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達(dá)同一位置O.第二步中必須記錄的是()A兩細(xì)繩的長度和兩細(xì)繩的方向B橡皮條伸長的長度和兩細(xì)繩的方向C兩彈簧測力計的讀數(shù)和橡皮條伸長的長度D兩細(xì)繩套的方向和兩彈簧測力計的讀數(shù)解析：選D.力的合成與分解都要滿足平行四邊形定則，因此必須要知道力的大小和方向，才能作出力的平行四邊形，A、B、C錯誤，D正確5(2010年廣東湛江測試)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，以下說法中正確的是()A用兩只彈簧秤拉橡

4、皮條時，兩細(xì)繩之間的夾角必須為90°，以便求出合力的大小B用兩只彈簧秤拉橡皮條時，結(jié)點的位置必須與用一只彈簧秤拉時結(jié)點的位置重合C若用兩只彈簧秤拉時合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時拉力的圖示F不完全重合，說明力的合成的平行四邊形定則不一定是普遍成立的D同一實驗過程中，結(jié)點O的位置允許變動解析：選B.理論上，細(xì)繩之間的夾角是任意的，不需要計算，可以用彈簧秤和量角器測量力的大小和方向，A錯誤；前后兩次結(jié)點的位置相同，力的作用效果才相同，B正確，D錯誤；由于測量和作圖存在誤差，F(xiàn)和F的方向不一定重合，實驗可以證明，在誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形定則總是成立的，C錯誤圖1666.(2009年廣

5、東模擬)如圖166所示，用A、B兩彈簧測力計拉橡皮條，使其伸長到O點(<)，現(xiàn)保持A的讀數(shù)不變，而使夾角減小，適當(dāng)調(diào)整彈簧測力計B的拉力大小和方向，可使O點保持不變，這時：B的示數(shù)應(yīng)是()A一定變大B一定不變C一定變小D變大、不變、變小均有可能解析：選C.“使O點保持不變”即表示A、B拉力的合力的大小和方向不變，則以O(shè)為圓心，以A的拉力大小為半徑畫圓弧如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則，按題意減小，可知B的拉力的大小和方向均發(fā)生相應(yīng)的變化，由圖可知B的拉力的大小和角度都將變小，故C正確7(2010年南京調(diào)研)(1)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，用兩個彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮

6、條，使它伸長到某一位置O點，為了確定兩個分力的大小和方向，這一步操作中必須記錄的是_A橡皮條固定端的位置B描下O點位置和兩條細(xì)繩套的方向C橡皮條伸長后的總長度D兩個彈簧秤的讀數(shù)圖167 (2)做實驗時，根據(jù)測量結(jié)果在白紙上畫出如圖167所示的圖，其中O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點圖中的_是F1和F2的合力的理論值；_是F1和F2的合力的實際測量值解析：(1)兩條細(xì)繩套的方向就是兩分力的方向，記下O點位置和細(xì)繩套的方向就可以畫出兩分力的方向，兩分力的大小由彈簧秤直接讀出(2)根據(jù)平行四邊形定則求出來的是理論值，實際測量值和理論值有誤差答案：(1)BD(2)FF圖1688.(2009年蘇南四市模擬)在“

7、驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖168)實驗中需用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)一位置O.(1)某同學(xué)在做該實驗時認(rèn)為：A拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些，實驗效果較好B拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行C橡皮條彈性要好，拉結(jié)點到達(dá)某一位置O時，拉力要適當(dāng)大些D拉力F1和F2的夾角越大越好其中正確的是_(填入相應(yīng)的字母)(2)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則_(選填“能”或“不能”)用一個量程為5 N的彈簧測力

8、計測量出它們的合力，理由是_解析：(1)拉力F1和F2的夾角越大，則合力越小，作圖時相對誤差太大，正確的選項為A、B、C.(2)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4 N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則其合力為4 N>5 N，故不能用一個量程為5 N的彈簧測力計測量出它們的合力答案：(1)ABC(2)不能量程太小9、(2009·山東高考)某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋

9、的另一端通過細(xì)繩掛一重物，如圖實32所示(1)為完成該實驗，下述操作中必需的是_a測量細(xì)繩的長度b測量各橡皮筋的原長c測量懸掛重物后各橡皮筋的長度d記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_.解析(1)三段相同的橡皮筋，具有相同的勁度系數(shù)，故三段橡皮筋的形變量的大小代表了三段橡皮筋承受的力的大小，故必需b、c項A、B兩點固定，O點的位置則決定了三個力的方向(因繩中的力恒沿繩的方向)，故必需d項(2)最簡便的方法是：更換不同的小重物答案(1)b、c、d(2)更換不同的小重物(2010·寧波檢測)“探究求合力的方法”的實驗如圖實33甲

10、所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩圖實33乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖(1)圖乙中的_是力F1和F2的合力的理論值； _是力F1和F2的合力的實際測量值(2)在實驗中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是 否會發(fā)生變化？答：_.(選填“變”或“不變”)(3)本實驗采用的科學(xué)方法是 () A理想實驗法B等效替代法 C控制變量法 D建立物理模型法解析(1)用平行四邊形定則作圖得到的是實驗的理論值，即F；直接測量得到的是實際測量值，即F.(2)細(xì)繩的作用是對結(jié)點O施加不同方向的拉力F1、F2，換用橡皮筋拉結(jié)果是一樣的(3)力的合成與分解使用的是等效替代

11、法B正確答案(1)FF(2)不變(3)B【例1】如圖所示是甲、乙兩名同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時得到的結(jié)果.若按實驗中要求的符號表示各個力,則可判定其中哪一個實驗結(jié)果是尊重實驗事實的? 【思路剖析】 (1)符號F、F的含義各是什么? 答 F表示F1與F2兩力共同作用的效果即為合力,由平行四 邊形定則確定.F表示用單獨的一個測力計測出F1與F2的 效果. (2)哪一個實驗結(jié)果尊重實驗事實? 答 由于F為單獨一個測力計測量使橡皮條的結(jié)點伸長 到同一點O,故F應(yīng)在AO的直線上,所以甲符合實驗事實. (3)F與F出現(xiàn)偏差的原因是什么? 答 主要原因有兩個方面,一個是測力計本身精確度不夠高

12、, 讀數(shù)出現(xiàn)偏差;另一個是作圖時的誤差. 答案 甲【例2】在兩個共點力的合成實驗中,如圖所 示,用A、B兩個測力計拉橡皮條的結(jié)點D, 使其位于E處,+=90°,然后保持A的讀 數(shù)不變,當(dāng)角由圖示位置逐漸減小時,欲 使結(jié)點仍在E處,可采用的方法是 （ ） A.增大B的讀數(shù),減小角B.減小B的讀數(shù),減小角C.減小B的讀數(shù),增大角D.增大B的讀數(shù),增大角【思路剖析】 (1)題目中欲使結(jié)點仍在E處的含義是什么? 答 結(jié)點仍在E處的含義是A、B的合力不變,即矢量EC的 大小、方向不變. (2)題目中條件+=90°的作用是什么? 答 如右圖所示,表示開始EAAC,當(dāng)減 小后,矢量EA的

13、箭頭離開AC,到達(dá)EA的位置. (3)怎樣確定測力計B的變化?答 由作圖法,連接AC,由矢量三角形的關(guān)系,可以明顯 看出B的讀數(shù)減小了,角也減小了. (4)該題如果改為增大,B的示數(shù)及角又怎樣改變呢? 答 用上述同樣的作圖法,可以確定B的讀數(shù)增大了,角 仍減小了. (5)如果題目中沒有+=90°的條件,則情況又如何呢? 答 這時要分情況討論了:若+<90°,當(dāng)減小時,B 的示數(shù)減小,角減小;若+>90°時,當(dāng)減小時,B 的示數(shù)減小,角增大. 答案 B【例3】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,下列哪些 方法可減小實驗誤差? ( ) A.兩個分力F1、

14、F2間的夾角要盡量大些 B.兩個分力F1、F2的大小要盡量大些 C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍長些 D.實驗中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧 秤刻度 【思路剖析】 (1)兩個分力F1、F2間的夾角在什么范圍為宜? 答 如果夾角太大,用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差 也大,如果夾角太小,當(dāng)F1、F2的讀數(shù)較大時,合力較大,這 樣就會超過一個彈簧秤直接測量的量程,使實驗無法進(jìn)行. 因此,夾角在60°到90°較適宜. (2)兩個彈簧秤的示數(shù)取多大為宜?答 如果彈簧秤的讀數(shù)取太小,精確度差,讀數(shù)誤差大,如果 讀數(shù)在彈簧秤量程三分之二以上,則精確度高,誤差小,所以, F1、F

15、2的讀數(shù)應(yīng)盡量大些. (3)拉橡皮條的細(xì)繩的長度有什么要求? 答 如果細(xì)繩的長度太短,由于彈簧秤的外殼存在一定厚度, 那么兩個彈簧秤所拉兩條細(xì)繩構(gòu)成的平面與木板平面間的 夾角會太大,這樣會造成較大誤差,反之,如果細(xì)繩長一些, 兩繩構(gòu)成的平面便越接近木板平面,誤差便小一些. (4)為了減小誤差,該實驗還可采用哪些措施? 答 橡皮條的結(jié)點用另一短繩延伸,兩彈簧秤的細(xì)繩與該短 繩構(gòu)成一個很小的結(jié)點,作為本實驗觀察的“結(jié)點”;作圖 的鉛筆應(yīng)削尖一些;作圖時的單位長度稍取大一些;圖形適 當(dāng)布局大一些;嚴(yán)格用兩塊三角板畫平行四邊形. 答案 BCD1.僅用一個彈簧秤驗證力的平行四邊形定則【例4】在“驗證力的

16、平行四邊形定則”實驗中,除了供給其 他各個必要的器材外,只給了一個彈簧秤.能否做好本實驗? 如能,請簡要說明如何操作? 答案 可以.在固定好白紙和橡皮條以后,用彈簧秤拉一個 細(xì)繩、用手拉另一個細(xì)繩(兩繩間有一不為零的夾角),把細(xì) 繩和橡皮條的結(jié)點拉至某一位置O.記下位置O、兩條細(xì)繩 的方向、彈簧秤的示數(shù)F1.然后用彈簧秤拉另一條細(xì)繩,用 手拉前一次彈簧秤拉的那條細(xì)繩,使結(jié)點仍然到達(dá)位置O.同時使兩細(xì)繩和前一次拉動時畫下的兩條直線重合,記下此 時彈簧秤的示數(shù)F2.以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,求出合 力的理論值F.上述操作完成的實驗內(nèi)容,相當(dāng)于用兩個彈 簧秤同時拉動橡皮條所完成的實驗內(nèi)容,其他

17、實驗步驟和有 兩個彈簧情況下的實驗完全相同. 不過,按照此種方法操作,會帶來新的實驗誤差,原因是在第 二次拉動橡皮條時,要想在結(jié)點到達(dá)位置O的同時,兩根細(xì) 繩和前一次拉動時畫下的直線完全重合是不可能的,一定會 有偏差.2.僅用橡皮條驗證平行四邊形法則【例5】請不用彈簧秤,只用三條相同的橡皮條、四個圖釘、 一把直尺和一支鉛筆、三張白紙、平木板來驗證平行四邊 形法則. 解析 僅用橡皮條也可驗證平行四邊形定則,其步驟、方法 如下: (1)將三條橡皮條的一端都拴在一個圖 釘O上,將這三條橡皮條的另一端分別 再拴一個圖釘A、B、C,注意此時四個 圖釘均未固定在板上,如右圖所示. (2)用直尺測出橡皮條的

18、自由長度L0,注意從圖釘腳之間測 起. (3)將拴有橡皮條的圖釘A、B適當(dāng)張開釘在木板上,拉第三 根橡皮條C,即使三條橡皮條互成角度拉伸,待節(jié)點處的圖釘O靜止時,釘下C圖釘,并記錄圖釘O的位置(注意此時O圖 釘不能釘)記錄圖釘A、B、C的位置.(此時圖釘有孔,不需 鉛筆) (4)測出這三條橡皮條的長度L1、L2、L3,分別算出它們的 伸長量X1=L1-L0,X2=L2-L0,X3=L3-L0. (5)將X1、X2、X3按一定比例圖示出來,以X1、X2為鄰邊作 平行四邊形,求出其對角線OC.比較OC與OC的長度 (即X3的長度),如果相等,且在一條直線上,則達(dá)到目的.若 OC與OC有一微小夾角,

19、則有誤差(如上圖所示). 本實驗是根據(jù)圖釘O受到三個平面共點力而靜止.任意兩個 力的合力與第三個力大小相等方向相反的原理. 答案 見解析1.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,用兩個彈簧秤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,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧 秤刻度C.實驗中,先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程, 然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向,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,兩彈簧秤之間夾 角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大

20、小解析 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,那么合力的大小、方向都要變化,就不 能驗證力的平行四邊形定則,故A選項錯.C選項中,因一個彈 簧秤已拉到最大量程,再通過另一個彈簧秤拉橡皮條到O點 時,第一個彈簧秤可能超過最大量程,造成損壞,或讀數(shù)不準(zhǔn), 故C選項錯.互成角度的兩個力的合成,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,故D 選項錯. 答案 ACD2.在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,使b彈 簧秤按圖所示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動,在 這過程中保持O點位置不變和a彈簧秤的拉 伸方向不變,則在整個過程中關(guān)于a、b彈簧 秤的

21、讀數(shù)變化是 ( )A.a增大,b減小B.a減小,b增大 C.a減小,b先增大后減小D.a減小,b先減小后增大 解析 如右圖所示,a示數(shù)不斷減小,b示數(shù)先減小后增大.3.將橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上 兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程 為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力 計.沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計. 當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時,兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所 示.這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出. (1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為 N和 N (只需讀到0.1 N). (2)在方格紙(見右圖)上按作圖法的要 求畫出這兩個力及它們的合力.解析 從圖中可知,彈簧秤最小分度

22、為0.1 N,因此,豎直向 下的彈簧秤讀數(shù)為2.5 N,水平向右的彈簧秤讀數(shù)為4.0 N. 因為讀數(shù)2.5 N、4.0 N均是0.5 N的整數(shù)倍,因此,選方格紙 中一個小方格的邊長表示0.5 N,應(yīng)用平行四邊形定則,即可 畫出兩個力以及它們的合力,如下圖所示.答案 (1)2.5 4.0 (2)見解析圖4.在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,兩 彈簧秤拉力的圖示在圖中作出,方格每邊 的長度表示1 N,O是橡皮筋的一個端點. 用兩個直角三角板按照作圖法作出合力F的圖示,得到的合 力的大小為 N. 答案 合力F的圖示如下圖所示 73.實驗中所說的合力與兩分力具有相同的效果,是指下列說法 中的 ( )A

23、.彈簧測力計的彈簧被拉長B.固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生的形變C.細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變D.使橡皮條在某一方向上伸長某一長度8.下列關(guān)于“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗的說法中正 確的是 ( )A.實驗中F的具體數(shù)值必須計算出來B.如果沒有測出彈簧原長,用彈簧長度L代替x,F-L也是過 原點的一條直線C.利用F-x直線可求出k值D.實驗時要把所有點連到線上,才能探索得到真實規(guī)律 解析 該實驗研究彈簧彈力與其伸長量之間的關(guān)系,可以 用一個鉤碼的重力作為彈力的單位,因此彈力F的具體數(shù)值 沒必要計算出來,A錯.通過實驗可知Fx(伸長量)是過坐標(biāo) 原點的一直線,而用L代替x后則F-L圖線不過原點,故B錯.

24、 F-x圖線關(guān)系顯示, 就是勁度系數(shù)k,故C對.實驗中有的數(shù) 據(jù)可能存在較大誤差,所以作圖時可以舍去,不必連到線上, 故D錯.10.如圖甲所示,一個彈簧一端 固定在傳感器上,傳感器與 電腦相連.當(dāng)對彈簧施加變 化的作用力(拉力或壓力)時, 在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系 圖象(如圖乙).則下列判斷正確的是( ) A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B.彈簧長度的增加量與對應(yīng)的彈力增加量成正比C.該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD.該彈簧受到反向壓力時,勁度系數(shù)不變11.“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,選用的螺旋彈 簧如圖甲所示. (1)將彈簧的上端O點固定懸吊在鐵架臺

25、 上,旁邊置一刻度尺,刻度尺的零刻線跟 O點對齊,在彈簧的下端A處做一標(biāo)記(如 固定一個指針).在彈簧下端的掛鉤上掛 上鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量都是50 g),指針在刻度尺上指示的 刻度為x.逐個增加所掛鉤碼的個數(shù),刻度x隨掛鉤上的鉤碼 的重量F而變化,幾次實驗測得相應(yīng)的F、x各點已描繪在圖 乙中.由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA= N/m. (結(jié)果取兩位有效數(shù)字);此彈簧的彈力大小F彈跟彈簧伸長 量x的關(guān)系是 . (2)如果將指針固定在A點的下方P處,再作出x隨F變化的圖 象,得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比,可能是 ( )A.大于kAB.等于kAC.小于kAD.無法確定 (3)如果將指針固定在A點的上方Q處,再作出x隨F變化的圖 象,得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比,可能是 ( ) A.大于kA B.等于kAC.小于kA D.無法確定 解析 (1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖乙上描出的點,基本上在同一 條直線上,可以判定F和x間是一次函數(shù)關(guān)系.圖象的物理意 義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.由kA= ,可得kA=42 N/m.此彈簧的彈力大小F彈跟彈簧伸長 量x的關(guān)系是F彈=42x N. (2)如果將指針固定在A點的