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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)三 驗(yàn)證力的平行四邊形定則高效演練 1．(xx長(zhǎng)春模擬)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置不允許變動(dòng) B．實(shí)驗(yàn)中，只需記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置 C．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩只彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90 D．實(shí)驗(yàn)中，要始終將其中一只彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后調(diào)節(jié)另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn) 解析：選A.為保證等效，必須把橡皮條的某一端拉到同一點(diǎn)，故A正確；實(shí)驗(yàn)中還要記錄拉力的方向，故B錯(cuò)誤；兩拉力的夾角可以是其他的合適角度，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中不能超出彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程，因此開(kāi)始時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)要小于最大量程，D錯(cuò)誤． 2．(xx武漢調(diào)研)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則．圖甲中GE是橡皮條，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的下端；圖乙中用兩個(gè)互成角度的拉力F1、F2將小圓環(huán)拉至O點(diǎn)；圖丙中用一個(gè)拉力F將小圓環(huán)仍拉至O點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．進(jìn)行圖乙中的操作時(shí)，拉力F1、F2的方向一定相互垂直 B．在圖乙、丙中，橡皮條必須沿豎直方向拉伸 C．在圖乙、丙中，必須將小圓環(huán)拉至相同的位置 D．圖乙操作完成后，可更換橡皮條，繼續(xù)完成圖丙所示的實(shí)驗(yàn)步驟 解析：選C.進(jìn)行圖乙中的操作時(shí)，只需兩拉力F1、F2的大小、方向明確，不一定相互垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖乙、丙中的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的效果相同，就是將小圓環(huán)拉至相同的位置，圖乙操作完成后，若更換橡皮條，則不能驗(yàn)證力的平行四邊形定則，選項(xiàng)C正確，B、D錯(cuò)誤． 3．下面是關(guān)于“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)． (1)如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖，則圖中的________是力F1和F2的合力理論值，________是力F1和F2的等效合力的實(shí)際測(cè)量值． (2)如果某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出F1＞F2的同時(shí)，運(yùn)用量角器測(cè)量出F1和F2的夾角為75，然后做出如下的幾個(gè)推斷，其中正確的是________． A．將F1轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，可以使合力F的方向不變 B．將F2轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，可以使合力F的方向不變 C．保持F1的大小和方向不變，將F2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30，可以使合力F的大小和方向都不變 D．只有保持F1和F2的大小不變，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，才可能使合力F的大小和方向都不變 解析：(1)等效合力在方向上沒(méi)有誤差，一定在AO方向上． (2)由平行四邊形定則易知A、B正確，C、D錯(cuò)誤． 答案：(1)F　F′　(2)AB 4．(xx深圳模擬)根據(jù)要求，完成“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)． (1)如圖甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端B連接兩條輕繩，跨過(guò)定滑輪后各拴一細(xì)繩套，分別掛上3個(gè)鉤碼和4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重1 N)，調(diào)整滑輪的位置，穩(wěn)定后結(jié)點(diǎn)B位于O處，記下________和兩條細(xì)繩的方向，取下滑輪及鉤碼． (2)如圖乙所示，取某單位長(zhǎng)度表示1 N，用力的圖示作出兩條細(xì)繩的拉力F1和F2；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把結(jié)點(diǎn)B也拉至O處，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′＝________N，取下彈簧測(cè)力計(jì)． (3)在圖丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示． (4)對(duì)比F和F′的大小和方向，發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的，其可能的原因是________________________(填一個(gè)原因)． 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄結(jié)點(diǎn)O的位置． (2)讀數(shù)為5.0 N. (3)力的圖示如圖所示． (4)產(chǎn)生誤差的原因有測(cè)量存在誤差；作圖沒(méi)有畫準(zhǔn)；彈簧測(cè)力計(jì)自身重力的影響；滑輪與繩之間的摩擦力等． 答案：(1)O的位置　(2)5.0　(3)、(4)見(jiàn)解析 5.(xx衡陽(yáng)模擬)如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)．B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3 m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作： ①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零 ③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù) ④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉? 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格. F1 1.001 0.580 … 1.002 … F2 －0.868 －0.291 … 0.865 … θ 30 60 … 150 … (1)根據(jù)表格，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為_(kāi)_______kg(保留一位有效數(shù)字)． (2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說(shuō)明正確的是________． A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零 B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響 C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響 D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差 解析：(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1，平衡時(shí)，mg＝F1sin θ，當(dāng)θ＝30時(shí)，F(xiàn)1＝1.001 N，可求得m＝0.05 kg. (2)在掛鉤碼之前，對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響，故C正確． 答案：(1)F1　0.05　(2)C