高中物理-专题练习-验证力的平行四边形定则实验练习.docx
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高中物理会考复习实验二:验证力的平行四边形定则
【实验目的】验证力的平行四边形定则
【实验器材】木板、白纸、弹簧秤___个、细绳套两条、_______、_______、铅笔、图钉【实验步骤】
(1)在桌上平放一块木板,用图钉把白纸固定在木板上,把橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端栓上细绳套
(2)用两只弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡
皮筋,使结点到达某一位置O,记下O点位置及两个
拉力F1、F2的______和______,按一定标度作出两
个力的图示,用_________________求出合力,即图
乙中的___(F/ F’)
(3)改用一只弹簧秤拉橡皮筋,将结点拉到______
(同一/不同)位置O,记下拉力,用______(同一/
不同)标度作出力的图示。
(4)比较理论上的合力F和实际中的合力F’
(5)改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。
【结论】
若F和F’的大小和方向均相近,我们就可以认为,在误差范围内,____________________。
5、下列说法正确的是()
A.弹簧伸长方向和细绳在同一直线上,并与木板平行
B.实验中,两弹簧秤之间的夹角应取90o不变,以便算出合力的大小
C.两个分力和合力都应尽可能大些,拉橡皮条的细线要长些。
实验验证力的平行四边形定则实验专题强化训练习题集【典题训练】1.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验时,主要的步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是________和________;②遗漏的内容分别是________________________和________________________。
2.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,首先用两个弹簧秤分别勾住细绳套,在保证弹簧秤与木板平行的条件下,互成角度地拉长橡皮条,使结点到达O点,用铅笔记下O点位置及两细绳的方向,如图中的OA、OB方向,读出两弹簧秤的示数F OA=2.2N、F OB=2.9N。
(1)根据平行四边形定则,在图中利用图示法求出F OA与F OB的合力F,其大小F=______。
(2)为了完成本实验,还要进行的一项操作是,本次操作还需要记录的是______和______。
高考物理一轮复习实验3验证力的平行四边形定则练习(含解析)1.(多选)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学把铺有白纸的木板竖直放置,两弹簧测力计用钉子固定住顶端,钩码挂在绳套上,结点为O,如图所示,以下说法中正确的是( )A.结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要求适当的长一些,以便更好地确定两个分力的方向,从而减小实验误差B.弹簧测力计的重力是造成实验误差的原因之一C.实验过程中必须记下结点O的位置D.本实验中,必须知道钩码所受的重力E.可以改变钩码的个数,更换白纸,进行多次测量答案:ADE 解析:解答本题的关键是弄清楚实验的原理——“等效替代”,这里的实验方案跟教材的有所区别,不需要记录O点的位置,因为一次实验操作即可得到全部数据,C错误;两弹簧测力计的合力等于钩码的重力,钩码重力必须有,可以直接读出或用弹簧测力计测量,而后作出结点O的受力分析图示即可验证力的平行四边形定则,D正确;由于弹簧测力计竖直悬挂在上面,其自重对实验无影响,B错误;为了更好地确定两个分力的方向,结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要适当长一些,A正确;实验中,多次测量,可以减小误差,使实验结果更准确,E正确.2.(2015·长沙模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.(2)本实验采用的科学方法是________.A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验时,主要的步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是________和________;②遗漏的内容分别是___________________________和____________________.答案:(1)F′(2)B (3)①C E ②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”解析:(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在;不一定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F′.(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,故B 正确.(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E.②在C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O.3.(2015·江苏盐城调研)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,下列解决办法不可行的是________.A.改变弹簧测力计B拉力的大小B.减小重物M的质量C.将A更换成量程较小的弹簧测力计D.改变弹簧测力计B拉力的方向答案:(1)3.6 (2)D (3)C解析:(1)弹簧测力计读数,每1 N被分成5格,则1格就等于0.2 N.图中指针落在3 N到4 N之间的第3格处,所以为 3.6 N.(2)实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道,故A项需要;弹簧测力计用来测出力的大小,所以要准确,必须在测之前校零,故B项需要;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小的准确性,故C项需要;当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验,故D项不需要.(3)当弹簧测力计A超出其量程,则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大.又由于挂重物的细线力的方向已确定,所以要么减小重物的重量,要么改变测力计B 拉细线的方向或改变弹簧测力计B拉力的大小,从而使测力计A不超出量程.故C不可行.4.如图所示,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动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.(1)12”),钩码质量为________ kg.(保留一位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差答案:(1)F10.05 (2)C解析:(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确.。
高考物理一轮复习基础夯实专练(验证平行四边形定则)1.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示。
将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。
测力计的示数如图(b)所示,F的大小为N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。
此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(i)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平形四边形定则画出它们的合力F合;(ii)F合的大小为N,F合与拉力F的夹角的正切值为。
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。
【答案】:(1)4.0(2)(Ⅰ)F1、F2和F合如图所示(Ⅰ)4.0 0.05【解析】:(1)由图b可知每大格之间有5个小格弹簧测力计的最小分度为0.2N,则读数为4.0N。
(2)根据比例用圆规作图,结合平行四边形定则作出图如右图所示,根据几何关系可得合力大小 225.6 5.6(4.2)() 4.022N ++=当然,可以直接从作出的图上读出,F 合力与F 4.2-322=-15.642计算结果为0.05. 2.(2018·天津高考)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N 的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。
(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有________。
验证力的平行四边形定则练习(含解析)1.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下说法中错误的是() A.同一实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度线C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大值,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小解析:本题主要考查了验证力的平行四边形定则实验中的操作技巧和注意事项.从橡皮条固定点到O点的连线方向,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小、方向就要变化,就不能验证力的平行四边形定则,故A选项错;C选项中,因一个弹簧测力计已拉到最大值,再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时,每一个弹簧测力计都可能超过量程,造成损坏,或读数不准,故C选项错;互成角度的两个力的合成,是利用平行四边形定则进行合成的,两个分力成任意角度都适用,不必成90°角,故D选项错.答案:ACD2.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套.实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下哪项:()A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行解析:验证力的平行四边形定则时,两细绳可不等长,因要改变两弹簧测力计的拉力大小和方向,橡皮条不一定在两绳夹角的平分线上,但弹簧测力计一定要与木板平行.答案:C3.用弹簧测力计测量力的大小时,下列使用方法中正确的是()A.拿起弹簧测力计就进行测量读数B.先用标准砝码检查示数正确后,再进行测量读数C.测量前检查弹簧指针正指零刻线,用标准砝码检查示数正确后,再进行测量读数D.测量前观察到弹簧测力计示数准确指在0.5 N,测量读取的数值应是示数减去0.5 N解析:在使用弹簧测力计之前,首先检查和矫正零点,然后利用标准砝码检查证明其准确后,才能去测量一个力的大小,所以A、B错,C项正确;D项中用减去测量前的示数的方法也是可行的,所以应选C、D.答案:CD4.在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N.两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,则()A.F1=4 N B.F=12 NC.θ1=45°D.θ1<θ2解析:作出F1与F2合成的平行四边形.由图可得合力F=12 N.由图得tan θ1=1,tan θ2=12,θ1>θ2,且θ1=45°.答案:BC5.在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是__________(填入相应的字母).(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为 5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析:(1)拉力F1和F2的夹角越大,而合力越小,作图时相对误差太大,正确的选项为A、B、C.(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则其合力为4 2 N>5 N,故不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力.答案:(1)ABC(2)不能量程太小6.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根绳分别连着一个量程为5 N,最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着每个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端被拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图甲所示.这时弹簧测力计读数可从图中读出.(1)由图甲可读得相互垂直的拉力的大小分别为________N和____________N.(只需读到0.1 N)(2)在图乙上画出这两个力及它们的合力.解析:(1)两弹簧测力计的读数分别为4.0 N和2.5 N.(2)作图如下图所示.答案:(1)4.0 2.5(2)如上图所示7.某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图(a)所示.(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是____________.A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)____________________________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)答:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析:(1)如图所示.(2)两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,B错误;结点位置不变,合力不变,当一只弹簧测力计的拉力大小改变时,另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变,故D错误;正确的选项只有A、C.(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上,故甲符合实验事实.(4)①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行.答案:(1)见解析图(2)AC(3)甲(4)①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行.8.(2011广东高考)如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止.下列判断正确的是()A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1解析:建如图所示坐标系,根据平衡条件,在垂直于F3方向上有F1sin 30°=F2sin 60°,则F1=3F2.F1cos 30°+F2cos 60°=F3,得F3=2F2,比较可得F3>F1>F2,选项B正确.答案:B9.(2011江苏高考)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为______ N.(2)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.解析:(1)由测力计可读出数据为3.6 N.(2)因为只要O点受力平衡,三个力的合力为零即可,没有必要每次都要使O点静止在同一位置,选项D符合题意.(3)减少重物M的质量,可使测力计的读数减少,更换量程大的测力计也可.答案:(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小;②减小重物M的质量(或将A 更换成较大量程的弹簧测力计,改变弹簧测力计B拉力的方向等).。
高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)高考物理复习验证力的平行四边形定则实验专题练习(含解析)两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
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1.(单选)在验证力的平行四边形定则实验中,下列哪些方法在减小实验误差方面是错误的()A.2个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.2个分力F1、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度【答案】A2.(2019年江苏卷)某同学用如图K2-6-1所示的实验装置来验证力的平行四边形定则.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.拉伸橡皮条,一次是通过两根细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用两一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)在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.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度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________(填字母代号).A.两根细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时,它们的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【答案】(1)BD (2)BD【解析】(1)实验对2次拉伸橡皮条的要求是2次拉伸橡皮条的作用效果要相同,故选项B、D正确.(2)要减小实验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮条都必须与木板平行,用2个弹簧测力计同时拉细绳时,弹簧测力计的示数之差适当大些即可,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故选项B、D正确.4.(2019年枣庄期中)探究求合力的方法的实验装置如图K2-6-2甲所示.图K2-6-2(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图K2-6-2甲所示.其中,细绳CO对O点的拉力大小为________N;(2)请将甲图中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在乙图上.由图求出合力的大小F合=______N(保留两位有效数字);(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图K2-6-2丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数.那么,该弹簧的劲度系数k=________N/m(保留两位有效数字). 【答案】(1)2.60 (2)见解析图 5.1 (3)60【解析】(1)由甲图可读出CO对O点的拉力大小为2.60 N.(2)在乙图上的画图如图所示,结合作图可求知合力大小为5.1 N.(3)由丙图可知,弹簧测力计0刻度线对应5.0 mm,2.60 N 对应48.0 mm,由胡克定律,F=kx,解得k=F/x=60 N/m. 5.(2019年河源模拟)在做验证力的平行四边形定则实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有__________________________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次橡皮条拉到相同的位置B.每次都把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减少误差,实验中应注意什么? ___________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________(4)在验证力的平行四边形定则实验中,某同学的实验结果如图K2-6-3 所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2的合力的实验值.通过把______和______进行比较,验证平行四边形定则.【答案】(1)橡皮条和三角板 (2)A(3)见解析 (4)F F F F【解析】(1)根据实验器材的要求,可知还必须有橡皮条和三角板(用来做平行四边形).(2)根据实验的原理,可知正确答案为A.(3)实验中应该注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳套和弹簧测力计的轴应在同一平面上且与板面平行贴近等.(4)在本实验中,按照平行四边形定则作出的合力为F1和F2的合力的理论值,而用1个弹簧测力计拉时测出的力为F1和F2的合力的实验值.6.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到3条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将2条橡皮筋的一端分别挂在墙上的2个钉子A、B上,另一端与第3条橡皮筋连接,结点为O,将第3条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成实验,下述操作必需的是________.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________________________.【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物【解析】(1)bc:测量长度可以利用比例关系得出2个分力、1个合力;d:确定画图时的标准点.(2)不同的小重物可以产生不同的效果,所以要更换小重物. 验证力的平行四边形定则实验专题练习及答案的内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得更好的成绩。
验证力的平行四边形法则实验专题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题1.在“探究求合力的方法”实验中,选用量程为5 N的弹簧测力计做该实验.下图中F1= F2=3.00 N,甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°,乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°,丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°,其中操作不合适的是(选填“甲”“乙”或“丙”)同学,原因是.2.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。
此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置;图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。
F 与中,方向一定沿AO方向的是________________;如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。
A.a增大,b减小减小,b增大C.a减小,b先增大后减小减小,b先减小后增大3.在“探究共点力合成的规律”实验中,用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮筋,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中:必须记录的是______A.橡皮筋固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮筋伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图,其中O为橡皮筋与细绳的结点,图中的和的合力的理论值是______;和的合力的实际测量值是______。
若两个弹簧秤的读数分为3N、4N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力,理由______。
2验证力的平行四边形定则(高考物理力学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.在做“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点(结点)并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是A.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行B.两根细绳必须等长C.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的结点拉到用一个弹簧秤拉时记下的结点位置(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F 表示,F1、F2与F 的夹角分别为θ1和θ2,下列说法正确的是A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45°D.θ1<θ2.2.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.(1)该同学的实验步骤为:a.在竖直木板上固定白纸,木板上固定两个光滑的定滑轮,质量为m1、m2的两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态,O为轻绳的结点.此时需记录的有(m1、m2已知,重力加速度为g),由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立.b.改变弹簧测力计拉力F的大小重复步骤a,再次验证力的平行四边形定则,在第二次实验中,是否要保证结点O的位置与第一次实验相同?(填“是”或“否”),并说明理由(2)如果只增大弹簧测力计的拉力F而保证其他的条件不变,当系统再次平衡时,下列说法正确的是.A.结点O的位置会向右移B.OA与OB绳的拉力的合力的方向会改变C.OB绳与竖直方向的夹角会变小D.OA绳与竖直方向的夹角会增大.3.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.•①某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是(填入相应的字母).‚②“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图1乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.图1乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是.ƒ③某同学在坐标纸上画出了如图2所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有.A.F1=4N B.F=12N C.θ1=45°D.θ1<θ2.4.小敏同学利用木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两根弹簧这些器材来“探究求合力的方法”.(1)为完成实验,小敏同学利用图(甲)实验装置先测量两根弹簧劲度系数.①在弹性限度内,将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B,并记录所挂钩码的质量m.②某次测量结果如图(乙)所示,指针示数为cm.③将得到的数据用”o”和“x“描到如图(丙)所示的图象上.④在图(丙)上用作图法作图.并求出弹簧Ⅰ的劲度系数为N/m(重力加速度g=10m/s2)(2)小敏同学用已测得劲度系数的弹簧Ⅰ、Ⅱ来做如图(丁)所示的实验,先用两根弹簧分别钩住细绳套,然后互成角度地拉动,直至结点O拉到某一位置.记下结点O的位置、弹簧I和Ⅱ的自然长度、及.5.小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,某一次实验结果如图所示,(1)在图中作出F1和F2的合力,并用F表示此力.(2)若图中小正方形的边长表示1N,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有:(可能有不止一个正确选项)A.F1=6N B.F=8N C.θ1=45°D.θ1<θ2(3)有关此实验,下列叙述正确的是.(可能有不止一个正确选项)A.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行B.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大C.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力D.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同E.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可.6.下面是关于“探究求合力的方法”的实验.(1)某同学的实验操作主要步骤如下:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另外一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按照同一标度作出这个力F′的图示;F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是.(2)如图所示为利用实验记录的结果作出的图,则图中的是F1和F2的合力理论值,是力F1和F2的等效合力的实际测量值.(3)如果某同学实验中测出F1>F2的同时,还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°,然后做出如下的几个推断,其中正确的是.A.将F1转动一定的角度,可以使合力F的方向不变B.将F2转动一定的角度,可以使合力F的方向不变C.保持F1的大小和方向不变,将F2逆时针转动30°,可以使合力F的大小和方向都不变D.只有保持F1和F2的大小不变,同时转动一定的角度,才可能使合力F的大小和方向都不变.7.某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验,试完成主要步骤:(1)如图甲,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及(2)用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到,记下细绳的方向(如图丙中的Oc).如乙图所示,读得弹簧测力计的示数F=(3)如丙图所示,按选定的标度作出了力的图示,请在图丙中:a.按同样的标度作出力F的图示b.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′(4)关于该实验注意事项,下列说法中正确的是A.实验中所用的两根细绳越短越好B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C.每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°.8.某同学按如图所示方案探究求合力的方法.橡皮条位于AO方向,O为结点.所给测力计的量程均为5N,分别沿着水平方向和竖直方向.(1)竖直方向的测力计示数为N,请在虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,这个合力属于的合力(填“理论上”、“实际”或“假设”).(2)若保持水平测力计示数不变,则竖直测力计示数不能超过N,原因是.9.如图所示,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.B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆,A可沿固定的圆弧形轨道移动,连接不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在杆右端O点构成支架.该实验用同一钩码提供对O点竖直向下的拉力,实验时始终保持杆在水平方向.操作步骤如下(取g=10m/s2,计算结果保留一位有效数字):①测量轻绳与水平杆的夹角θ;②对两个传感器进行调零;③在0点悬挂钩码,记录两个传感器的读数;④取下钩码,移动传感器A改变θ角;重复上述实验步骤,得到表格.(1)根据表格数据可得,A传感器对应的是表中力(选填“F1”或“F2”),钩码质量为kg.挂上钩码后,传感器A沿固定轨道移动过程中轻绳A0拉力的最小值为N.(2)每次改变θ角后都要对传感器进行调零,此操作目的是.A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.可以完全消除实验的误差D.为了消除横杆自身重力对结果的影响.10.某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
验证力的平行四边形定则专题1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)本实验采用的科学方法是___________。
A .理想实验法B .等效替代法C .控制变量法D .建立物理模型法(3)在此实验过程中必须注意以下几项:其中正确的是___________。
(填入相应的字母)A .两根细绳必须等长B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D .在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E .用两个弹簧秤同时拉细绳时须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置2.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是_____。
A .橡皮筋可以用细绳替代B .左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C .右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D .两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的与两力中,方向一定沿着AO方向的是,图中是、合力的理论值。
3.做“验证力的平行四边形定则”的实验时:(1)本实验采用的科学方法是____(填正确答案标号)。
A .理想实验法B .等效替代法C .控制变量法D .建立物理模型法(2)从如图可读得弹簧秤B的示数为N。
(3)某同学认为实验中应该注意下列要求,其中正确的是____A .两根细绳必须等长B .在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平行C .两根细绳的夹角必须成90°角D .在不超出量程的前提下,要使弹簧秤读数适当大一些(4)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。
验证力的平行四边形定则1. 实验目的: 验证力的平行四边形定则.2. 实验原理: 一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所以F′为F1和F2的合力. 作出F′的图示,再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F′与F是否大小相等,方向相同.3. 实验器材: 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个).4. 实验步骤(1) 用图钉把白纸钉在方木板上.(2) 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点(如图3-8所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.(3) 用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O. 用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数. 注意在使用弹簧秤的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.(4) 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F1和F2图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.(5) 只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O. 读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.(6) 比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否相等.(7) 改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.5. 注意事项(1) 使用弹簧秤前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用.(2) 实验中的两只细绳套不要太短.(3) 在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(4) 在使用弹簧秤拉力时,拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳,防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.(5) 在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同. 并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.难点突破:1. 数据处理用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O后,需用铅笔记录下O点的位置,记录下两条细绳的方向及对应的两个弹簧秤的示数,用两个弹簧秤分别向两个方向拉橡皮条时,必须保证弹簧秤与木板平面平行. 用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线,并按一定的标作出两个力F1和F2的图示,此时一定要对应好F1、F2的方向与大小;然后用平行四边形定则作出合力F. 然后只用一个弹簧秤,用同样的方法作出与F1和F2共同作用效果相同的力F′,最后,一定要实现本实验的实验目的,就是比较F′和F的大小及方向的关系从而验证力的平行四边形定则.2. 实验研究在本实验中,如果只有一个弹簧秤(其他实验器材齐全),能否完成本实验?这是一个创新性的实验题. 要解决缺少一个弹簧秤的矛盾,就要熟悉原来实验的原理及全过程. 可以选用一个弹簧秤先后分别测定每一个分力的大小和方向.具体步骤如下: 先用弹簧秤钩住左边的细绳套,用手拉住右边的细绳套,在这两个分力的作用下,使橡皮条的结点到达O点,计下弹簧秤的读数,细绳套的方向. 然后再用弹簧秤钩住右边的细绳套,方向与手拉时方向一致,用手拉住左边的细绳套,方向与用弹簧秤拉时一致,使橡皮条结仍处于O点. 这样就可以测出另一个分力的大小.。
验证力的平行四边形定则实验练习
1.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹
簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O 点,以下操作中错误的是()
A .同一次实验过程中,O 点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤
拉力
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O 点时,两弹簧秤之间的夹角为90°,以便计算出合力的大小
【解析】结点 O 的位置应保持不变,故 A 错误; C 选项中,因一个弹簧秤已拉到最
大量程,再通过另一个弹簧秤拉橡皮条到O 点时,第一个弹簧秤可能超过最大量程,故
错;互成角度的两个力的合成,是利用平行四边形定则进行合成,两个分力成任意角度都适用,不必为90°角,故 D 错.
【答案】ACD
C
2.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,如右图所示,用A、B 两弹簧
秤拉橡皮条结点O,使其拉至 E 处,此时α+β=90°,然后保持 A 的读数不变,
当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在 E 处,可采取的办法是()
A .增大B.减小
B 的读数,减小
B 的读数,减小
β角
β角
C.减小D.增大【解析】B 的读数,增大β 角
B 的读数,增大β角
如右图所示,要使结点仍在 E 处,即使F A和 F B的合力保持
不变,F A以 E 为轴转动, F A大小不变,则随着α的减小, F B减小,β 减小.故
选 B.
【答案】B
3.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时,主要步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另
一端系着绳套
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达
某一位置 O.记录下 O 点的位置,读出两个弹簧测力计的示数
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和 F2的图示,并用平行四边形定则求出合力 F
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记
下细绳的方向,按同一标度作出这个力 F ′的图示
F.比较 F ′和 F 的大小和方向,看它们是否相同,得出结论
上述步骤中:
(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________;
(2)遗漏的内容分别是____________________________ 和
______________________________ .
【解析】根据“ 验证力的平行四边形定则的序号是 C、E.在 C 中未记下两条细绳的方向.位置 O.” 实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一
【答案】(1)C E
(2)C 中未记下两条细绳的方向 E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O
4. (2010 年东城模拟 )在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1与 F 2的合力 F 方向略向左偏,如右图所示,但 F 大于等于 F ′,引起这一结果的原因可
能是 F 1的大小比真实值偏________ ,F 1的方向使它与 F 2的夹角比真实值偏________.
【解析】作平行四边形合成图如右图所示,F1的真实值为 F 10.合力的真实值为 F′,F1为测量值,由图可知, F 1的大小比真实值偏大,F1的方向使它与 F 2的方向夹角比真实值偏大,大于α0.
【答案】大大
5.如下图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实
验结果,若用 F 表示两个分力 F 1、 F 2的合力,用F′表示 F 1和 F2的等效力,则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的.
F1【解析】由题设可知, F 为 F1和 F 2的合力,通过平行四边形定则所得,而 F ′是
和 F 2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F′的方向应在细线的方向上,因甲同学 F ′的方向与细绳在同一直线上,故甲同学是符合事实的.
本题解答的焦点在 F ′的方向的确定上.两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,
但乙同学很明显在F′的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的.
【答案】甲。