2019屆高考決勝考場(chǎng)高中物理模塊2相互作用：考點(diǎn)8實(shí)驗(yàn)：探究求合力的方法

1、考點(diǎn) 8 實(shí)驗(yàn)：探究求合力的方法基本實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)原理互成角度的兩個(gè)力F2與另外一個(gè)力 F產(chǎn)生相同的效果，看F2用平行四邊形定則求出的合力 F 與 F在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相等.2實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)、三角板、刻度尺3實(shí)驗(yàn)步驟(1) 用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上(2) 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置 0如實(shí)驗(yàn)原理圖所示(3) 用鉛筆描下結(jié)點(diǎn) 0 的位置和兩個(gè)細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4) 只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的

2、結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置0，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) F 和細(xì)繩的方向.(5) 比較 F與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)注意問題1正確使用彈簧測(cè)力計(jì)(1) 將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對(duì)拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應(yīng)另?yè)Q或調(diào)校，直至相同為止(2) 使用時(shí)，讀數(shù)應(yīng)盡量大些但不能超出范圍被測(cè)力的方向應(yīng)與軸線方向一致(4)讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對(duì)、平視刻度.2. 注意事項(xiàng)(1) 位置不變：在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同(2) 角度合適：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，其夾角不宜太小，也不 宜太大，以60100為宜.在合力不超出

3、量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向.(4)統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力 的圖示稍大一些.3. 誤差分析(1) 誤差除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等(2) 減小誤差的辦法：1實(shí)驗(yàn)過程中讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測(cè) 力計(jì)的精度正確讀數(shù)和記錄.2作圖時(shí)使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對(duì)邊一定要平行考點(diǎn) 8.1 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)原理是等效原理，其等效性是指(D )A. 使彈簧測(cè)力計(jì)在兩種情況下發(fā)生相同的形變B. 使兩分

4、力與合力滿足平行四邊形定則C. 使兩次橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度相等D. 使兩次橡皮條與兩繩套的結(jié)點(diǎn)都與O 點(diǎn)重合探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)情況如圖 1 甲所示，其中 A 為固定橡皮條的圖釘，O 為橡皮條與細(xì) 繩的結(jié)點(diǎn)，OB 和 OC 為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖(1)圖乙中的 F 與 F 兩力中，方向一定沿 AO 方向的是 _(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是()A. 理想實(shí)驗(yàn)法B. 等效替代法C. 控制變量法D. 建立物理模型法【答案】F(2)B(多選)在探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)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 實(shí)驗(yàn)中需要用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾

5、住繩套，并互成角 度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是(CD )A. 兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B. 橡皮條應(yīng)該與兩繩夾角的平分線在同一直線上C. 在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行D. 實(shí)驗(yàn)中兩次用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，必須使橡皮條沿相同方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度(多選)在做完探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)將其實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行了回顧，并在筆記本 上記下如下幾條體會(huì)，你認(rèn)為他的體會(huì)中正確的是(BD )A. 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使兩細(xì)繩套間的夾角為90 以便算出合力的大小B. 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)合力的圖示F 與用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)圖示F 不完全重合，在誤差允

6、許范圍內(nèi)，可以說明力的平行四邊形定則”成立C. 若 Fi、F2方向不變，而大小各增加1 N，則合力的方向也不變，大小也增加1 ND. 在用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，要使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行在探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為0;(2) 記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)Fi和 F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直

7、線；(3) 只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置0,記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3,(4)按照力的圖示要求，作出拉力Fi、F2、F3；根據(jù)力的平行四邊形定則作出Fi和 F2的合力 F ;(6)_比較的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【答案】 沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(6)F 和 F3【答案】答案圖略 圖略 5.8(5.76.1 均可)能考點(diǎn) 8.1 數(shù)據(jù)處理某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究求合力的方法”彈簧測(cè)力計(jì) A 掛于固定點(diǎn) P,下端用細(xì)線掛一重物 M彈簧測(cè)力計(jì) B 的一端用細(xì)線系于 0 點(diǎn)，手持另一端

8、向左拉， 使結(jié)點(diǎn) 0 靜止在某 位置分別讀出彈簧測(cè)力計(jì) A 和 B 的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄0 點(diǎn)的位置和拉線的方向.本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中 A 的示數(shù)為 _ N.下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是 _.(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A.應(yīng)測(cè)量重物 M 所受的重力B.彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)驗(yàn)，每次都要使0 點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A 的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法【答案】(1)3.6 (2)D (3)見詳解某同學(xué)在做探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)時(shí)，把橡皮條的一端用圖釘固定于P 點(diǎn)，同時(shí)用兩個(gè)彈簧

9、測(cè)力計(jì)將橡皮條的另一端拉到位置0 ,這時(shí)兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為FA=3.5 N、FB= 4.0 N ,其位置記錄如圖 4 所示.倘若橡皮條的活動(dòng)端僅用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉著,也把它拉到 0 點(diǎn)位置，根據(jù)平行四邊形定則在圖5 中作出 FA和 FB的合力 F , F 的大小為N.(3)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否能驗(yàn)證平行四邊形定則:(選填能”或不能”).C的圖示.李明同學(xué)在做 探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置0 點(diǎn)以及兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，如圖甲所示試在圖甲中作出無(wú)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是 _ .A. 兩彈簧測(cè)力

10、計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大B. 橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力C兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置0這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力的效果相同D.若只增大某一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需要調(diào)整另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的大小即可(3) 圖乙是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力 F 是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)【答案】(1)圖略(2)AC (3)張華做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟：1將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。2如圖

11、甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為Oi、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄 Oi、02間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度 I)。每次將彈簧秤示數(shù)改變 0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng) 的 I，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.50I (cm)Io10.9712.0213.0013.9815.053找出中 F= 2.50 N 時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為0、0,橡皮筋的拉力記為FOO，。屮4在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，

12、使秤鉤的下端達(dá)到0 點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為 A、B,橡皮筋 0A 段的拉力記為 FOA,OB 段的拉力記為 FOB。根據(jù)給出的標(biāo)度，作出FOA和 FOB的合力 F 的圖示。通過比較 F 與_的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論?！敬鸢浮?1)10.0(9.8、9.9、10.1 均正確)(2)1.80(1.70 1.90 均正確)圖略(4)FOO,某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”。三條細(xì)繩結(jié)于O 點(diǎn)分別與兩彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼相接。(1) 實(shí)驗(yàn)步驟如下：A 彈簧測(cè)力計(jì) A 掛于固定在豎直木板上的P 點(diǎn)；B .結(jié)點(diǎn) O 下的細(xì)線掛鉤碼 C;C .手持彈簧測(cè)力計(jì) B 緩慢向左拉，使結(jié)點(diǎn)

13、 O 靜止在某位置；D 記下鉤碼質(zhì)量、結(jié)點(diǎn) O 的位置、讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)A 和 B 的示數(shù)、記錄 _(2) 在實(shí)驗(yàn)過程中，下列哪些情況會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差？完成下列作圖和填空:(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F I 圖線，根據(jù)圖線求得 lo=cm。N。測(cè)得 0A= 6.00 cm,答： _ (填選項(xiàng)前的字母)A.木板不豎直B . A 彈簧測(cè)力計(jì)外殼的重力C . B 彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向沒有保持水平D .改變彈簧測(cè)力計(jì) B 拉力進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)點(diǎn)0 的位置發(fā)生變化某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A 的指針稍稍超出量程，請(qǐng)你提出解決問題的一個(gè)辦法【答案】（1）三條細(xì)繩（拉力）的方向（2）A（3）減小彈簧測(cè)力計(jì) B 的拉力，或減小鉤碼 C 的質(zhì)量,或減小 AO 與 BO 之間的夾角 考點(diǎn) 8.3 實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗(yàn)證力的平行四邊形時(shí)電子秤的示數(shù) F ;如圖（b）,將三細(xì)線 Li、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A 和水壺杯帶上.水平拉開細(xì)線 Li，在白紙上記下結(jié)點(diǎn) 0 的位置、3如圖（c）,將另一顆墻釘 B