第三章力與相互作用 實驗題專練- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第三章力與相互作用——實驗題專練1．在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，實驗室準(zhǔn)備了以下器材：方木板，白紙，圖釘，彈簧測力計，橡皮條，細(xì)繩，刻度尺，鉛筆。某實驗小組的部分實驗操作步驟為：A．用圖釘把白紙固定在水平木板上B．將橡皮條的一端固定在白紙上的O點，另一端小圓環(huán)上系兩根細(xì)繩C．用兩個彈簧測力計分別拉動細(xì)繩，將小圓環(huán)拉到P點后保持靜止D．讀取并記錄兩個彈簧測力計的讀數(shù)E．再改用一個彈簧測力計拉動細(xì)繩，仍將小圓環(huán)拉到P點后保持靜止F．讀取并記錄彈簧測力計的讀數(shù)F①請你指出上述操作中存在的遺漏___________；②在E步驟中，“仍將小圓環(huán)拉到P點”的目的是___________；③用兩個彈簧測力計分別拉動細(xì)繩時，細(xì)繩拉力分別用、表示，用一個彈簧測力計拉動細(xì)繩時，細(xì)繩拉力用F表示，完善操作后，在白紙上分別作出、和F的圖示，以、為鄰邊做平行四邊形，、之間的對角線用F表示，大量實驗表明，與F___________，因此可以得出以兩個分力、為鄰邊做平行四邊形，、之間的對角線就代表___________。2．為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，某同學(xué)選了A、B兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實驗要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線的原因是______，A彈簧的勁度系數(shù)為______N/m，B彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。若要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選彈簧______（填“A”或“B”）。

3．某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗。

（1）圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時彈簧的伸長量x為___________cm；（2）該實驗中，以下說法正確的有___________A．彈簧被拉伸時，所掛鉤碼越多越好B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C．用標(biāo)尺刻度測量彈簧長度時，標(biāo)尺刻度應(yīng)處于豎直方向并盡量靠近但不接觸彈簧D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出所有拉力與伸長量之比相等（3）該同學(xué)先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用標(biāo)尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L-L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下列選項中的___________。A．B．C．D．4．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行操作:a.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上b.用圖訂把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩形成結(jié)點細(xì)繩的另一端系著繩套；c.如圖甲，用兩個彈簧測力計分別釣住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達(dá)某一位置O，記錄結(jié)點位置和兩個彈簧測力計的示數(shù)，兩根細(xì)繩的方向；d.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫出它們所夾的對角線F；e.只用一個彈簧測力計通過細(xì)繩套拉橡皮條，將結(jié)點拉到相同的位置O；并按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示；f.比較F′和F的大小和方問，看它們是否相同，得出結(jié)論。

（1）實驗中確定分力方向時，圖甲中的a點標(biāo)記得不妥，其原因_____________。（2）圖乙是在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的力的圖示，方向一定沿AO方向的是_____________；（3）本實驗中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學(xué)方法_____________。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（4）實驗中，下列要求不必要的是_____________。（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．同一次實驗中，O點位置不允許變動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．多次重復(fù)試驗時，每次都要使結(jié)點O在同一位置5.在探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系時,小張同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。將該彈簧豎直懸掛,在自由端掛上鉤碼,改變鉤碼的個數(shù),記錄鉤碼的質(zhì)量m和彈簧上指針在刻度尺上的讀數(shù)x。(1)小張同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上用描點法畫出x-m圖像如圖乙所示,由圖像可求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8m/s2,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(2)在本次實驗中,考慮到彈簧自身有重力,測得彈簧勁度系數(shù)k的值與真實值相比較(選填“偏大”“偏小”或“沒有影響”)。

6.在探究求合力的方法實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測力計。(1)為了完成實驗,某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:彈力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸長量0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F-x圖像并求得該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(2)某次實驗中,彈簧測力計的指針位置如圖甲所示,其讀數(shù)為N;同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N,請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力F合的圖示。

(3)由圖得到F合=N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

7．某同學(xué)在“探究彈簧的彈力和伸長量之間的關(guān)系”實驗時，實驗裝置如圖甲所示。

（1）當(dāng)向下拉力為零（不懸掛鉤碼）時，指針______；A．必須指向0刻度處B．可以指向直尺任意位置（2）通過多組實驗，得到如圖乙所示的彈簧彈力F與伸長量x的五組數(shù)據(jù)，由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；（3）小張同學(xué)實驗時，他先把彈簧放在水平桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長為，再把彈簧豎直懸掛起來，然后用豎直向下的力F拉彈簧下端，測出彈簧的長度L，把作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后作出的圖象可能是圖丙中的______；

他認(rèn)為圖像的斜率大小即為彈簧的勁度系數(shù)。他的想法是否正確？______（填“正確”或“不正確”）。8．某同學(xué)在“探究彈簧的彈力和伸長量之間的關(guān)系”實驗時，實驗裝置如圖甲所示。

（1）當(dāng)向下拉力為零（不懸掛鉤碼）時，指針______；A．必須指向0刻度處B．可以指向直尺任意位置（2）通過多組實驗，得到如圖乙所示的彈簧彈力F與伸長量x的五組數(shù)據(jù)，由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；（3）小張同學(xué)實驗時，他先把彈簧放在水平桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長為，再把彈簧豎直懸掛起來，然后用豎直向下的力F拉彈簧下端，測出彈簧的長度L，把作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后作出的圖象可能是圖丙中的______；

（4）他認(rèn)為圖像的斜率大小即為彈簧的勁度系數(shù)。他的想法是否正確？______（填“正確”或“不正確”）。9．某物理興趣小組的同學(xué)在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，按如圖（a）所示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。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是用兩個彈簧秤分別勾住細(xì)繩套，并互成角度地拉橡皮條，如圖（b）所示，其中OA為橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。（1）某次實驗中一彈簧測力計的指針位置如圖（c）所示，可知拉力的大小為______N。（2）在操作過程中，對減小實驗誤差有益的說法有（______）A．兩細(xì)繩必須等長B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些D．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大（3）本實驗采用的科學(xué)方法是______。（選填“控制變量法”或“等效替代法”）（4）圖（d）所示是甲、乙兩位同學(xué)在做本實驗時得到的結(jié)果，其中為只用一個彈簧測力計拉橡皮條時所受到的拉力，則其中_____（選填“甲”或“乙”）同學(xué)測得的實驗結(jié)果比較符合實驗事實。10．某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k．做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；…；掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L7．①下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值，其中有兩個