（新课标）2016版高考物理大一轮复习 第二章 第5讲 实验三 验证力的平行四边形定则练习

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1、【3年高考】（新课标）2016版高考物理大一轮复习第二章第5讲实验三验证力的平行四边形定则练习1.(2012浙江理综,22,10分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10-2m)0.741.802.803.724.605.586.42　　用作图法求得该弹簧的劲度系数k=　　　　N/m; (2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如

2、图所示,其读数为　　　　N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在图中画出这两个共点力的合力F合; (3)由图得到F合=　　　　N。 2.(2014江苏单科,11,10分)小明通过实验验证力的平行四边形定则。(1)实验记录纸如图甲所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为:F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。图甲　

3、　(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图乙所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。图乙　　　　　　　　　　图丙两次实验记录的轨迹如图丙所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的

4、大小关系为　　　　。 (3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?(　　)(填写选项前的字母)A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。1.答案　(1)如图所示53(说明:±2内都可)(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02内都可)　作图见解析(3)3.3(说明:±0.2内都可

5、)解析　(1)描点作图见答案。图象的斜率为弹簧的劲度系数k=N/m=53N/m。(2)读数精确到0.1N,读数时要估读到0.01N,读为2.10N。(3)由平行四边形定则作平行四边形的对角线,两分力方向已知,已知两个力的大小,利用比例计算如图,F1=2.10N,长2.1cm,F2=2.50N,长2.5cm,F合长3.3cm,则F合=3.3N。2.答案　(1)如图所示(F合=4.6~4.9都算对)(2)Fa=Fb(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋。(或:拉力不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的轻弹簧。)解

6、析　(1)略。(2)分析端点N受力,设橡皮筋与竖直方向间的夹角为θ,由平衡条件易得橡皮筋的拉力F=mg/cosθ,可见θ相同时橡皮筋拉力相同。(3)题图丙中表示两次拉力相同时橡皮筋的长度之差,易知A错误、B正确。由图中的两轨迹间的距离变化可知,θ越大时长度差越大,结合F=mg/cosθ知对应的拉力越大,故D正确。因同样拉力下橡皮筋第2次长度较长,故同样长度下橡皮筋第2次所受拉力较小,C错误。(4)从能在记录纸上完成实验的角度考虑有:橡皮筋不宜过长,O点位置应靠近木板边缘,所选标度不能过小或过大等;从能测出拉力及减小相对误差

7、角度考虑有:拉力不宜过大或过小,两力之间夹角不宜过大或过小等;从能保证两次测量中力的作用效果相同的角度来考虑有:选用新的、弹性好的橡皮筋或换用弹性好的轻弹簧等。