2014年高考物理复习大一轮【Word版题库】实验三 验证力

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1、实验三验证力的平行四边形定则1.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________

2、(填字母代号).A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些实图3-1解析 (1)该实验的关键是等效替代,故选B、D.答案 (1)BD (2)BD2.如实图3-1所示,用A、B两弹簧测力计拉橡皮条,使其伸长到O点,现保持A的读数不变,而使夹角减小,适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向,可使O点保持不变,这时:(1)B的示数应是(  ).A.一定变大B.一定不变C.一定变小D.变大、不变、变小均有可能(2)

3、夹角β的变化应是(  ).A.一定变大B.一定不变C.一定变小D.变大、不变、变小均有可能解析 本题重点考查作图法求解力的合成问题,只有规范作图才能做出正确判断,切忌作图时随意乱画.“使O点保持不变”即表明A、B拉力的合力的大小和方向不变,则以O为圆心,以A的拉力大小为半径画圆弧如右图所示,根据平行四边形定则,按题意α减小,可知B的拉力的大小和方向均发生相应的变化.由图可知B的拉力的大小和角度β都将变小,故(1)、(2)均选C.答案 (1)C (2)C图3-23.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋

4、(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图3-2所示.(1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是_____________.解析 运用等效思想来验证平行四边形定则,即要

5、验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小.答案 (1)bcd (2)更换不同的小重物4.某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验

6、室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数FC.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图2-5-7甲所示D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如实图3-3乙所示,根据力[]的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′实图3-3(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为______

7、__N.(2)在步骤D中,合力F′=________N.(3)若____________________,就可以验证力的平行四边形定则.解析 (1)弹簧秤读数时需要估读,最终的读数要以有效数字的形式给出,根据图甲弹簧秤指针的位置,可读出力的大小为3.00N.(2)根据力的大小可以用线段的长度来表示,利用刻度尺和三角板在图乙上由已知的两个力作出平行四边形,测量出平行四边形的对角线的长度,与标度1N的长度进行比较,可求出F′的大小为(5.2±0.2)N.(3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等,则在实验误差允许的范围内可以验

8、证力的平行四边形定则.答案 (1)3.00 (2)5.2±0.2 (3)F′在竖直方向且数值与F近似相等实图3-45.如实图3-4所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移

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