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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)3 驗(yàn)證力的平行四邊形定則隨堂訓(xùn)練（含解析） 1．對于驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)有以下認(rèn)識： A．實(shí)驗(yàn)中兩個分力的夾角取得越大越好 B．細(xì)繩以及彈簧秤所在平面必須與木板平行 C．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，用鉛筆畫出兩個定點(diǎn)的位置時，應(yīng)使這兩個點(diǎn)的距離盡量遠(yuǎn)些 D．作圖要用細(xì)芯鉛筆，圖的比例要盡量大些，要用嚴(yán)格的幾何作圖法作出平行四邊形，圖旁要畫出表示力的比例線段，且注明每個力的大小和方向 以上操作不可以減小誤差的是________． 【答案】A 【解析】如果兩個分力夾角太大，則合力很小，用平行四邊形作圖法得出的合力的誤差也越大，所以實(shí)驗(yàn)中不能把夾角取得太大，一般以不大于90為最佳，A不可以；為了減小摩擦，橡皮條、細(xì)繩、彈簧秤應(yīng)在同一平面內(nèi)，且彈簧秤的方向要與拉力的方向保持在一條直線上，以免掛鉤與秤體之間產(chǎn)生摩擦，B可以；為了減小力的方向的誤差，橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記方向時所畫的兩個點(diǎn)的距離要盡量遠(yuǎn)些，C可以；由于我們畫力的圖示時總是有一定的誤差，為了減小畫圖時產(chǎn)生的誤差，要用細(xì)芯鉛筆，畫的圖要適當(dāng)大一些，而且每個力都不應(yīng)該太小，所以D可以． 2．(xx揭陽模擬)有同學(xué)利用如圖7甲示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題： 圖7 (1)改變鉤碼個數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀_____ A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4 B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4 C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4 D．鉤碼的個數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5 (2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是(　　) A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向 B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度 C．用量角器量出三段繩子之間的夾角 D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量 (3)在作圖時，你認(rèn)為圖7中______是正確的．(填“乙”或“丙”) 【答案】(1)BCD　(2)A　 (3)甲 【解析】(1)對O點(diǎn)受力分析 OA、OB、OC分別表示三個力的大小，由于三共點(diǎn)力處于平衡，所以O(shè)C等于OD，因此三個力的大小構(gòu)成一個三角形． 2、2、4不可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)不能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤； 3、3、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故B正確； 4、4、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故C正確； 3、4、5可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故D正確． (2)為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確，BCD錯誤． (3)以O(shè)點(diǎn)為研究對象，F(xiàn)3的是實(shí)際作用效果在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)1、F2的理論值要與實(shí)際值有一定偏差，故乙圖符合實(shí)際，丙圖不符合實(shí)際． 3．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中： (1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容： A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)線． B．其中一根細(xì)線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖8甲所示，記錄：____________、________________、__________________. C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使____________________________，記錄__________________________． 圖8 (2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cos α∶cos β＝________. 【答案】(1)B.鉤碼個數(shù)(或細(xì)線拉力)　橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O　細(xì)線的方向(說明：能反映細(xì)線方向的其他記錄也可以) C．橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置O重合　鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向 (2)3∶4 4．小明同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．他準(zhǔn)備兩只彈簧測力計(jì)，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧彈力的大小和方向． B．在一只彈簧測力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下水杯靜止時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F. C．將一根大約30 cm長的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端拴在兩只彈簧測力計(jì)的掛鉤上．在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細(xì)線，使兩只彈簧測力計(jì)的讀數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向和彈簧測力計(jì)的讀數(shù)．如圖9甲所示． 圖9 D．在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個彈簧測力計(jì)的彈力的圖示，如圖9乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F′. (1)在步驟C中，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為________N. (2)若______________________，就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則． 【答案】(1)3.00 (2)F′近似在豎直方向，且數(shù)值與F近似相等