河北省安平县安平中学高一物理寒假作业17（实验班）.doc

1、1河北安平中学实验部高一年级物理学科寒假作业2019 年 2 月 18 日 实验: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_(填字母代号)A两细绳必须等长B弹簧秤、细

2、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近些2在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A在白纸上按比例做出两个力 F1和 F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力 F；B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；C记下两个测力计 F1和 F2的读数，并且记录它们的方向；D在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上 P 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置 O，并记下此位置，如上图所示；E记下测力计的

3、读数 F和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力 F和按平行四边形定则求出的合力 F，看它们的大小和方向是否相近；F用刻度尺测量出 P、 O 之间的距离并记录；G改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论2(1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是_(填选项前的字母)；正确的操作应为_。(2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是_(填选项前的字母)；(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为_(填选项前的字母)3用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，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

4、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 F 与 F两力中，方向一定沿着 AO 方向的是_，图中_是F1、 F2合力的理论值，_是合力的实验值(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是_A拉橡皮筋的绳细一些且长一些B拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D使拉力 F1和 F2的夹角很小

5、4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) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50伸长量x(102 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42根据表中数据在下图中作出 F x 图象并求得该弹簧的劲度系数k_N/m；3(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如上图所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在下列虚线框中画出这两个共点力的合力 F 合 ；(3)由图得到 F 合

6、_N.5甲、乙、丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”实验，所用弹簧测力计的量程为05 N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的 A 点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，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，如下图所示，此时细绳都与平板平行，用 F1和 F2表示拉力的方向和大小甲同学： F1和 F2的方向互相垂直， F13.0 N、 F23.8 N；乙同学： F1和 F2方向间的夹角约为 30， F1 F24.0 N；丙同学： F1和 F2方向间的夹角约为 120，F1 F24.0 N这三位同学中操作不正确的是哪一位？并说明原因实验:验证牛顿运动定律 6某研究性学习小组用

7、如图 1 所示的装置探究牛顿第二定律该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总重力，也是小车所受的合外力则对该实验，以下说法中不正确的是_4图 1A在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力B实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量C细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力D该实验是应用“控制变量法”来探究牛顿第二定律的7如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳

8、相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力不计空气阻力及一切摩擦(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足_；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足_实验时，先测出小车质量 m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间 t.改变小车质量 m，测得多组 m、 t 的值，建立坐标系描点作出图线下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是_(2)如图 3 抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数 F 和小车在两光电门之间的运动时间 t0，改变木板倾角，测得多组数据，得

9、到的 F 的图线如图 4 所示1t2图 3 图 45实验中测得两光电门的距离 L0.80 m，砂和砂桶的总质量 m10.34 kg，重力加速度g 取 9.8 m/s2，则图线的斜率为_(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将_(填“变大” 、 “变小”或“不变”)8某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图 5 所示的 aF 图象图 5(1)图线不过坐标原点的原因是_；(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的

10、总质量_(填“是”或“否”)；(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_ kg.62 月 18 日作业答案1. 解析 (1)该实验的关键是等效替代，故选 B、D.答案 (1)BD (2)B2. 解析 (1)B 中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度” ，并没有强调沿 PO 方向(2)本实验中只需要保证弹簧秤两次作用的效果相同即可，没有必要记录橡皮筋被拉伸的实际长度，故多余的步骤是 F.(3)根据本实验的实验原理可知，题述实验步骤合理的顺序是 DCABEG.答案 (1)B 只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到 O 点 (2)F (3)DCABEG3. 解析 (1)验证平行四边形定则的实验中，第一次同

11、时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上，将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上，使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同，可以等效替代，故选 D.(2)根据第(1)问的分析可知，力 F一定沿 AO 方向；据平行四边形定则合成出来的力 F 是合力的理论值，而力 F则是合力的实验值(3)细绳越细，重力等因素的影响越小，弹簧测力计的读数越准确；细绳越长，则确定弹簧拉力的方向就越准确；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦；拉橡皮筋的细绳长些，在标记同一细

12、绳方向时两点就可以画得适当远一些，这样作图造成的误差就小；拉力 F1和 F2的夹角很小时，作图造成的误差会较大综上所述，选A、B、C.答案 (1)D (2) F F F (3)ABC4. 解析 (1)以水平方向为 x 轴，竖直方向为 F 轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数 k，在直线上任取一点，如(610 2, 3.2)，则 k N/m53 N/m.3.2610 2(2)弹簧秤的读数为 2.10 N，选标度合力的图示如图所示7(3)经测量，合力 F 合 3.3 N.答案 (1)见解析图 53(说明：2 范围内都可)(2)2.10(说明：有效数

13、字位数正确，0.02 范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明：0.02 范围内都可)5. 解析 甲同学： F1和 F2的方向互相垂直，其合力大小小于 5 N，小于弹簧测力计的最大测量值；乙同学： F1和 F2方向间的夹角约为 30，其合力大小大于 5 N，超过了弹簧测力计的最大测量值；丙同学： F1和 F2方向间的夹角约为 120，其合力大小小于 5 N，小于弹簧测力计的最大测量值；这三位同学中操作不正确的是乙同学答案 操作不正确的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值 5 N，之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到 O 点.6. 解析 把长木板一端垫高是为了平衡摩擦力

14、，但不能在砂桶的拉力下做匀速运动，而应该在不挂砂桶的情况下，拖动纸带做匀速运动答案 A7. 答案 (1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行 砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C(2)0.54 kgm 或 0.54 Ns2 不变8. 解析 (1) aF 图象与横轴交点为(0.1,0)，说明施加外力在 0.1 N 之内小车和传感器没有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足(2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小于小车和传感器的总质量(3)aF 图象斜率为 ，由图知图象斜率 k1，则小车和传感器的总质量为 1 kg.1m答案 (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)18