物理大一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第章實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高效演練跟蹤檢測1．(多選)在“探究求合力的方法"的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A．用三個已校好的彈簧測力計(jì)才能完成此實(shí)驗(yàn)B．用兩個校好的彈簧測力計(jì)就可以完成此實(shí)驗(yàn)C．用一個校好的彈簧測力計(jì)也能完成此實(shí)驗(yàn)D．實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的外殼與紙面間的摩擦將會影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果解析：選BC.由實(shí)驗(yàn)原理可知，當(dāng)需要用兩個彈簧測力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí),在確定結(jié)點(diǎn)O及兩個分力的方向的情況下，可以用一個彈簧測力計(jì)先拉一側(cè)，另一側(cè)直接用細(xì)繩拉,先確定一個分力的大小，然后用同樣的方法再確定另外一個分力的大小,B、C正確，A錯誤：探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)不要求數(shù)據(jù)處理，D錯誤．2．（多選）在做“互成角度的兩個力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，以下操作中錯誤的是(）A．同一次實(shí)驗(yàn)過程中,O點(diǎn)位置允許變動B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)必須與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧測力計(jì)刻度C．實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個彈簧測力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)D．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩彈簧測力計(jì)之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大小解析:選ACD.從橡皮條固定點(diǎn)到O點(diǎn)的連線方向，是合力的作用線方向，如果O點(diǎn)變動，那么合力的方向會變化，就不能驗(yàn)證力的平行四邊形定則，A錯誤；C選項(xiàng)中,因一個彈簧測力計(jì)已拉到最大量程,再通過另一個彈簧測力計(jì)拉橡皮條到O點(diǎn)時(shí)，第一個彈簧測力計(jì)可能超過最大量程,造成損壞,或讀數(shù)不準(zhǔn)，C錯誤;互成角度的兩個力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，D錯誤．3．某同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮條的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向，如圖所示:(1）試在圖中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力．（2)(多選)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()A．兩彈簧測力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮條的拉力大B．橡皮條的拉力是合力，兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力C．兩次拉橡皮條時(shí)，需將橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計(jì)拉力的效果相同D．若只增大某一只彈簧測力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮條結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計(jì)拉力的大小即可(3）如圖所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)(力F′是用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)的圖示）？答：________________________________________________.(4)在以上比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，造成誤差的主要原因是（至少寫出兩種情況）：答:________________________________________________________________________________________________.解析:(1）以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，其對角線OF即為所求的合力（如圖所示）．(2)兩只彈簧測力計(jì)的拉力與橡皮條的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，B錯誤;結(jié)點(diǎn)位置不變,合力不變，當(dāng)一只彈簧測力計(jì)的拉力大小改變時(shí)，另一只彈簧測力計(jì)的拉力的大小和方向必須都改變，D錯誤;正確的選項(xiàng)只有A、C。（3)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上,故甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)．(4)①F1的方向比真實(shí)方向偏左；②F2的大小比真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)方向偏左；③作圖時(shí)兩虛線沒有分別與F1線和F2線平行．(任選其二，合理即正確)答案：（1）見解析圖(2)AC(3)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果（4）見解析4．“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．(1）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的指針位置如圖甲所示．其中，細(xì)繩CO對O點(diǎn)的拉力大小為________N；（2）請將圖甲中細(xì)繩CO和BO對O點(diǎn)兩拉力的合力F合畫在圖乙上．由圖求出合力的大小F合＝________N（保留兩位有效數(shù)字）;(3)某同學(xué)對彈簧測力計(jì)中彈簧的勁度系數(shù)是多少很感興趣,于是，他將刻度尺與彈簧測力計(jì)平行放置，如圖丙所示，利用讀得的數(shù)據(jù),他得出了彈簧的勁度系數(shù)．那么,該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m（保留兩位有效數(shù)字)．解析：（1)由圖甲可讀出CO對O點(diǎn)的拉力大小為2。60N.(2)在圖乙上的畫圖如圖所示,結(jié)合作圖可求知合力大小為5.1N.(3）由圖丙可知,彈簧測力計(jì)0刻度線對應(yīng)5。0mm,2。60N對應(yīng)48.0mm，由胡克定律，F(xiàn)＝kx，解得k＝F/x＝60N/m.答案:(1)2。60（2）見解析圖5.1(3)605．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)其中兩個實(shí)驗(yàn)步驟分別是A．在水平放置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個細(xì)繩套，通過細(xì)繩套同時(shí)用兩個彈簧測力計(jì)(彈簧測力計(jì)與方木板平面平行）互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置并讀出兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2。B．只用一只彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個彈簧測力計(jì)拉時(shí)相同,讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′并記下細(xì)繩的方向．請指出以上步驟中的錯誤或疏漏:A中是________；B中是________．（2)在某次實(shí)驗(yàn)中，兩個彈簧測力計(jì)的拉力F1、F2已在圖中畫出，圖中的方格的邊長表示為2N,O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請用兩個直角三角板嚴(yán)格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為________N.解析：(1）A是出現(xiàn)疏漏，忘記記下此時(shí)兩細(xì)繩套的方向．B是操作錯誤，當(dāng)只用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí),應(yīng)使結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，并記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向．(2）合力F的圖示如圖所示，由圖可知F＝eq\r（142＋22）N＝10eq\r（2)N.答案：(1）未記下兩條細(xì)繩的方向應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到原來的位置O點(diǎn)(2）10eq\r（2）6．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如圖甲所示，將環(huán)形橡皮條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)，將橡皮條兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮條的長度l)．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：F（N)00.501.001.502。002。50l（cm)l010。9712.0213.0013。9815。05③找出②中F＝2。50N時(shí)橡皮條兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮條的拉力記為FOO′.④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮條搭在秤鉤上,如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮條的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮條OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：(1）利用表中數(shù)據(jù)在圖丙給出的坐標(biāo)紙上畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝________cm。(2)測得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，則FOA的大小為________N.(3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖丁中作出FOA和FOB的合力F′的圖示．(4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．解析（1)作出F－l圖象,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，力F為零時(shí),l讀數(shù)即為l0,由圖1可得讀數(shù)為10。0cm。(2）由圖1可求得圖象斜率即橡皮條的勁度系數(shù)k＝50N/m，根據(jù)OA、OB長度可求橡皮條中的彈力F＝kΔl＝50×（6.00＋7.60－10.