《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)11 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則（含解析）新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)11 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則（含解析）新人教版（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1．(2018·洛陽(yáng)三模)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，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(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩． (1)本實(shí)驗(yàn)中，下列選項(xiàng)中可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________． A．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量小些 B．兩個(gè)分力F1、F2要盡量大些 C．拉橡皮筋的細(xì)繩要稍短一些 D．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要與彈簧秤刻度盤垂直 (2)本實(shí)驗(yàn)中，若將細(xì)繩換成橡皮筋，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果________發(fā)生變化．(選填“會(huì)”或“不會(huì)”) (3)為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉

2、橡皮筋時(shí)，必須記錄的有________ A．兩細(xì)繩的方向　　　　 B．橡皮筋的原長(zhǎng) C．兩彈簧秤的示數(shù) D．結(jié)點(diǎn)O的位置 答案　(1)BD　(2)不會(huì)　(3)ACD 解析　A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)是通過作圖得出結(jié)果，兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量大些，故A項(xiàng)錯(cuò)誤； B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)是通過作圖得出結(jié)果，故在不超出量程的情況下為了減小誤差應(yīng)讓拉力盡量大些，故B項(xiàng)正確； C項(xiàng)，為了準(zhǔn)確記下拉力的方向，故采用兩點(diǎn)描線時(shí)兩點(diǎn)應(yīng)盡量距離大一些，故細(xì)繩應(yīng)長(zhǎng)些，故C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)，為了防止出現(xiàn)分力的情況，應(yīng)讓各力盡量貼近木板，且與木板平行，同時(shí)，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度，故D項(xiàng)正確； (2)由于O點(diǎn)的作用效

3、果相同，將兩個(gè)細(xì)繩套換成兩根橡皮條，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果． (3)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證力的平行四邊形定則，要根據(jù)兩個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)兩個(gè)拉力的大小和方向做出平行四邊形求出其合力大小，然后與一個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的拉力大小進(jìn)行比較，最后得出結(jié)論，故需要記錄的是兩彈力的大小和方向． 2．某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，如圖(a)所示． (1)試在圖(a)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)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是________． A．兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力

4、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O，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．若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小即可 (3)如圖(b)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(gè)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)________． (4)在以上比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中，造成誤差的主要原因是：(至少寫出兩種情況)________________________________________________

5、________________________ ________________________________________________________________________. 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 解析　(1)以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，其對(duì)角線OF即為所求的合力(如圖所示)． (2)兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與橡皮筋的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)點(diǎn)位置不變，合力不變，當(dāng)一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小改變時(shí)，另一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的大小和方向必須都改變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；正確的只有A、C兩項(xiàng)

6、． (3)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮筋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)． 3．(2018·安陽(yáng)二模)如圖所示，在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，只有一個(gè)彈簧秤，但是某同學(xué)仍完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作后得到的數(shù)據(jù)如圖所示． (1)假如你是該同學(xué)，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)中的操作步驟： ①在橡皮條的自由端拴一細(xì)繩和彈簧秤，拉動(dòng)橡皮條的結(jié)點(diǎn)到O，記錄O點(diǎn)的位置，記下彈簧秤的

7、讀數(shù)F1和方向，并記錄細(xì)繩的方向； ②改變彈簧秤和細(xì)繩的方向，拉橡皮條的節(jié)點(diǎn)到位置O，使細(xì)繩在原來________的方向上，彈簧秤在原來________的方向上，并記錄彈簧秤讀數(shù)； ③單獨(dú)用彈簧秤拉細(xì)橡皮條的結(jié)點(diǎn)到位置O，并記錄________． (2)請(qǐng)?jiān)诜娇蛑凶鲌D完成該同學(xué)未完成的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理． 答案　(1)②彈簧秤；細(xì)繩；③彈簧秤的讀數(shù)及方向；(2)如解析圖． 解析　(1)實(shí)驗(yàn)要測(cè)出拉力的大小與方向，由實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)步驟為： ②改變彈簧秤和細(xì)繩的方向，拉橡皮條的節(jié)點(diǎn)到位置O，使細(xì)繩在原來彈簧秤的方向上，彈簧秤在原來細(xì)繩的方向上，并記錄彈簧秤讀數(shù)； ③單獨(dú)用彈簧秤拉細(xì)橡皮條的

8、結(jié)點(diǎn)到位置O，并記錄彈簧秤的讀數(shù)及方向． (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)度，作出兩力的合力如圖所示： 4.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”．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O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O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O點(diǎn)的位置和拉線的方向． (1)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. (2)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

9、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O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)①改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小?、跍p小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)、改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向等) 解析　(1)由圖知彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2 N，按“二分之一”估讀法可知小數(shù)點(diǎn)后保留一位，故讀得結(jié)果為3.6 N. (2)本實(shí)驗(yàn)中是利用平衡條件確定兩拉力的合力與重物M所受重力等值反向，故A項(xiàng)是必要的．因彈簧測(cè)力計(jì)的零點(diǎn)誤差影響到各拉力的測(cè)量值，且不能保證各拉力

10、的真實(shí)值之比與測(cè)量值之比相等，故B項(xiàng)也是必要的．因只有拉線方向與木板平行時(shí)才能保證各力在豎直板上記錄的方向與真實(shí)方向相同，故C項(xiàng)亦是必要的．由于本實(shí)驗(yàn)中只需測(cè)出兩拉力的大小和方向以及重物的重力即可驗(yàn)證平行四邊形定則，而當(dāng)測(cè)力計(jì)A的拉力不同時(shí)O點(diǎn)的位置就不同，故不可能也無必要使O點(diǎn)靜止在同一位置，答案為D項(xiàng)． (3)見答案． 5.(2018·福建聯(lián)考)用如下的器材和方法可以驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．在圓形桌子透明桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)．第一次實(shí)驗(yàn)中，步驟如下： A．在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼，并使結(jié)

11、點(diǎn)O靜止； B．在白紙上描下O點(diǎn)的位置和三根繩子的方向，以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn)，作出三拉力的圖示； C．以繞過P2、P3繩的兩個(gè)力為鄰邊作平行四邊形，作出O點(diǎn)為起點(diǎn)的平行四邊形的對(duì)角線，量出對(duì)角線的長(zhǎng)度； D．檢驗(yàn)對(duì)角線的長(zhǎng)度和繞過P1繩拉力的圖示的長(zhǎng)度是否一樣，方向是否在一條直線上． (1)這次實(shí)驗(yàn)中，若一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量一定大于________且小于________． (2)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量，使結(jié)點(diǎn)平衡，繩的結(jié)點(diǎn)________(填“必須”或“不必”)與第一次實(shí)驗(yàn)中白紙上描下的O點(diǎn)重合．實(shí)驗(yàn)中

12、，若桌面不水平________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論． 答案　(1)m　3m　(2)不必　不會(huì) 解析　(1)若一根繩掛的質(zhì)量為m，另一根繩掛的質(zhì)量為2m，則兩繩子的拉力分別為：mg、2mg，兩繩子拉力的合力F的范圍是：|2mg－mg|≤F≤mg＋2mg，即：mg≤F≤3mg，三力的合力為零，則第三根繩掛的質(zhì)量范圍在m～3m之間，即第三根繩掛的質(zhì)量一定大于m且小于3m. (2)本實(shí)驗(yàn)不是先用一根繩拉，然后用兩根繩去拉，使一根繩拉的作用效果與兩根繩拉的作用效果相同，而是三根繩都直接拉O點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)的位置可以改變，若桌面不水平，也不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論． 6．(2018·衡水一模)某

13、同學(xué)利用共點(diǎn)力平衡的原理來探究共點(diǎn)力的合成是否遵守平行四邊形定則，他將三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三條細(xì)繩分別連結(jié)橡皮筋的另一端，按圖示方式把重物豎直吊起．在實(shí)驗(yàn)中，可以通過刻度尺測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度來得到橡皮筋的拉力的大小，并通過三條細(xì)繩的方向確定三個(gè)拉力的方向，從而探究其中任意兩個(gè)拉力的合力是否與第三個(gè)力等大反向． (1)在實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))． A．實(shí)驗(yàn)過程中需要測(cè)量三條橡皮筋的長(zhǎng)度以及橡皮筋的原長(zhǎng) B．以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，其對(duì)角線一定與OC在一條直線上 C．多次實(shí)驗(yàn)中可改變OA、OB的夾角或改變重

14、物質(zhì)量，但結(jié)點(diǎn)O位置不能改變 D．每次實(shí)驗(yàn)均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點(diǎn)的位置 (2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng)________(填“大“或”小“)的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)________(填“大“或“小”)的重物． 答案　(1)AD；(2)小，大． 解析　(1)A項(xiàng)，胡克定律關(guān)系式F＝kx中的x為橡皮筋的形變量，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度以及橡皮筋的原長(zhǎng)得到形變量x，確定出各力大小的比例關(guān)系、故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)中會(huì)存在一定誤差，故以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，其對(duì)角線不一定與OC在一條直線上，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，多次實(shí)驗(yàn)中可改變夾角或重物的質(zhì)量，每次實(shí)驗(yàn)會(huì)同時(shí)記錄下細(xì)繩的方向和

15、橡皮筋的長(zhǎng)度，并不要求結(jié)點(diǎn)位置不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，每次實(shí)驗(yàn)都需要記錄三個(gè)力的方向，從而做出兩個(gè)力的合力與第三力的大小和方向進(jìn)行比較，D項(xiàng)正確；故選A、D兩項(xiàng)． (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使形變量x適當(dāng)大一些以減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量小一些的橡皮筋，重物的質(zhì)量盡量大一些． 7．(2018·合肥二模)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量某細(xì)線所能承受的最大拉力，甲、乙兩位同學(xué)分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)． (1)甲同學(xué)操作如下： 如圖a所示，將細(xì)線上端固定，在其下端不斷增掛鉤碼，直至掛第4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重為G)時(shí)，細(xì)線突然斷裂，甲同學(xué)將3G記為細(xì)線所能承受的最大拉力 (2)乙同學(xué)操作如下： ①用刻度尺測(cè)出細(xì)線的長(zhǎng)度

16、l； ②按圖b所示將細(xì)線左端固定，右手捏住細(xì)線另端，然后將3個(gè)鉤碼掛在細(xì)線上； ③捏住細(xì)線的右手沿水平刻度尺緩慢向右移動(dòng)，直至細(xì)線斷裂，測(cè)出此時(shí)細(xì)線兩端的水平距離d. (3)若細(xì)線質(zhì)量、伸長(zhǎng)及細(xì)線與鉤碼間的摩擦均忽略不計(jì)，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下列內(nèi)容： ①測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確的是________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)； ②乙同學(xué)的測(cè)量結(jié)果是________(用題中所給物理量的字母表示)； ③在乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)細(xì)線剛斷時(shí)鉤碼兩側(cè)細(xì)線的夾角________(選填“＞”“＝”或“＜”)120°. 答案　(3)①乙；②；③＞. 解析　(3)①當(dāng)繩子斷時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出繩子的最大拉力． 繩子與豎直方向夾角的正弦值為：sinθ＝，則：cosθ＝， 根據(jù)平衡有：2Fcosθ＝3G， 解得，最大拉力為：F＝. 由實(shí)驗(yàn)步驟可知，甲的方案中鉤碼只能一個(gè)一個(gè)加，使得細(xì)線拉力變化不連續(xù)，造成測(cè)量的不準(zhǔn)確，而乙的方案細(xì)線拉力可以連續(xù)變化，測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確； ②由①可知，乙同學(xué)的測(cè)量結(jié)果是：； ③由實(shí)驗(yàn)步驟可知，細(xì)線所能承受的最大拉力應(yīng)大于3G，兩細(xì)線間的夾角應(yīng)大于120°. 7