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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 2-8實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則訓(xùn)練試題 新人教版 1．(多選)如圖所示，某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物． 為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是(　　) A．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度 B．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng) C．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度 D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 解析　用橡皮筋驗(yàn)證平行四邊形定則需要測(cè)量的是三條橡皮筋的伸長(zhǎng)量及其拉伸的方向，與細(xì)繩的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，故上述操作中A項(xiàng)不需要，B項(xiàng)和C項(xiàng)是需要的；為了確保力的合成的等效性，懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置必須相同，所以上述操作中的D項(xiàng)也是必需的． 答案　BCD 2．(多選)對(duì)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(shí)： A．實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)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(zhǎng)些，用鉛筆畫出兩個(gè)定點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)使這兩個(gè)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(gè)力的大小和方向 以上操作可以減小誤差的是(　　) 解析　如果兩個(gè)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項(xiàng)錯(cuò)；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項(xiàng)對(duì)；為了減小力的方向的誤差，橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記方向時(shí)所畫的兩個(gè)點(diǎn)的距離要盡量遠(yuǎn)些，C項(xiàng)正確：由于我們畫力的圖示時(shí)總是有一定的誤差，為了減小畫圖時(shí)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(gè)力都不應(yīng)該太小，所以D項(xiàng)正確． 答案　BCD 3．(多選)某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如下圖所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示2 N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為θ1和θ2，下列關(guān)于F1、F2、F、θ1、θ2之間的關(guān)系正確的是(　　) A．F1＝4 N　　　　　　 B．F＝12 N C．θ1＝45 D．θ1<θ2 解析　F1＝ N＝4 N，F(xiàn)2＝ N＝4 N．據(jù)題圖可知F1、F2的豎直分量抵消，故合力必定沿水平方向，F(xiàn)＝4 N＋8 N＝12 N，θ1＝45，θ1>θ2，B、C選項(xiàng)對(duì)． 答案　BC 4．(多選)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，下列操作中正確的是(　　) A．在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板表面平行 B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上 C．兩根細(xì)繩可以不等長(zhǎng) D．兩根細(xì)繩的夾角應(yīng)為直角 解析　在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板表面平行．故A項(xiàng)正確；合力的方向不一定沿兩分力的角平分線，所以橡皮條不一定要與兩繩的夾角平分線在同一條直線上，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)繩不一定要等長(zhǎng)，故C項(xiàng)正確；兩繩的夾角不一定為直角，為了測(cè)量準(zhǔn)確，夾角不要太大，也不要太小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　AC 5．(單選)在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中，下列那些方法不能減小實(shí)驗(yàn)誤差(　　) A．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角越大越好 B．兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些 C．畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖示畫得大一些 D．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度 解析　在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的夾角大小適當(dāng)，在作圖時(shí)有利于減小誤差即可，并非越大越好，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；適當(dāng)增加橡皮條的拉力，可以減小偶然誤差對(duì)其影響，故B項(xiàng)正確；在作圖時(shí)，選擇適量標(biāo)度，使作的圖盡量大些，這樣有利于減小實(shí)驗(yàn)中偶然誤差的影響，故C項(xiàng)正確；為了減小實(shí)驗(yàn)中摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，同時(shí)讀數(shù)時(shí)注意視線要正對(duì)彈簧刻度，故D項(xiàng)正確． 答案　A 6．(多選)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，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 解析　A項(xiàng)，如果把兩彈簧測(cè)力計(jì)的各自拉力看做分力，則兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等，大小上可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大，故A項(xiàng)正確；兩彈簧測(cè)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項(xiàng)錯(cuò)誤；兩次拉橡皮筋時(shí)，為了使兩次達(dá)到效果相同，橡皮筋結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置O，故C項(xiàng)正確；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． 答案　AC 7．(單選)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所采用的基本原理和研究方法是(　　) A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．建立物理模型法 C．控制變量法 D．等效替代法 解析　在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中要求兩次拉橡皮筋的效果相同，故實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的方法．故D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　D 8．(多選)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)情況如下圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是(　　) A．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)′是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值 B．圖乙中的F′是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值 C．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響 D．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響 解析　F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值，而實(shí)際值是單獨(dú)一個(gè)力拉O點(diǎn)的時(shí)的值，因此F′是F1與F2合成的理論值，F(xiàn)是F1與F2合成的實(shí)際值，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由于O點(diǎn)的作用效果相同，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，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　BC 9．(多選)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，下列說法中不必要的實(shí)驗(yàn)要求是(　　) A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力 B．使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，力越大越好 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 解析　實(shí)驗(yàn)通過作出三個(gè)力的圖示，來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道，故A項(xiàng)也需要；使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，彈力可以適當(dāng)大些，有利于減小偶然誤差，并非越大越好，不能超過量程，故B項(xiàng)不需要；拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小準(zhǔn)確．故C項(xiàng)也需要；當(dāng)結(jié)點(diǎn)O位置確定時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)也確定，由于重物的重力已確定，兩力大小與方向均一定，因此彈簧測(cè)力計(jì)B的大小與方向也一定，所以不需要改變拉力多次實(shí)驗(yàn)．故D項(xiàng)不需要． 答案　BD 10．(多選)在做完“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)將其實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行了回顧，并在筆記本上記下如下幾條體會(huì)，你認(rèn)為他的體會(huì)中正確的是(　　) A．用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使兩細(xì)繩套間的夾角為90，以便算出合力的大小 B．用兩只彈簧秤拉時(shí)合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時(shí)圖示F′不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，可以說明“力的平行四邊形定則”成立 C．若F1、F2方向不變，而大小各增加1 N，則合力的方向也不變，大小也增加1 N D．在用彈簧秤拉橡皮條時(shí)，要使彈簧秤的彈簧與木板平面平行 解析　用兩只彈簧秤拉橡皮條時(shí)，之間的夾角不一定要等于90，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于實(shí)驗(yàn)總存在誤差，用兩只彈簧秤拉時(shí)合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時(shí)圖示F′不完全重合，只要在誤差允許范圍內(nèi)，就可以說明“力的平行四邊形定則”成立，故B項(xiàng)正確；若F1、F2方向不變，而大小各增加1 N，根據(jù)平行四邊形定則知，合力的方向可能改變，大小不一定增加1 N，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；為保證拉力的方向?yàn)樵诩埫嫔袭嫵龅姆较?，彈簧秤一定要與木板平行，故D項(xiàng)正確． 答案　BD 11．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，為了使合力與分力的作用效果相同，必須做到：用一只彈簧秤代替兩個(gè)彈簧秤時(shí)，橡皮條的一端拉到________，實(shí)驗(yàn)中除了應(yīng)記下彈簧秤的示數(shù)外，還要記下________． 解析　為了控制兩次拉橡皮條的過程中力的作用效果相同需要兩次橡皮條的一端拉到同一位置；為了作力的圖示，也記下用一只彈簧秤時(shí)拉力的方向和大小，即除了應(yīng)記下彈簧秤的示數(shù)外還要記下細(xì)繩套的方向． 答案　同一位置　細(xì)繩套的方向 12．在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)量F1時(shí)彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦(但所描出的細(xì)繩拉力的方向較準(zhǔn)確)，則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實(shí)值比較，F(xiàn)的大小________．(填“偏大”“不變”或“偏小”) 解析　測(cè)F1時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)上的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦，則F1的測(cè)量值偏小，所以F1與F2的合力偏?。? 答案　偏小 13．“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(qǐng)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(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄________、________、________. C．將步驟B中鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)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________________． (2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cosα∶cosβ＝________. 答案　(1)B.鉤碼個(gè)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(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向 (2)3∶4