（江苏专用）2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用实验二力的平行四边形定则检测.doc

1、1实验二 力的平行四边形定则1在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：a在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的 A点b只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O，记下弹簧测力计的示数 F和细绳的方向，按同样比例作出力 F的图示c改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验d记下两只弹簧测力计的示数 F1、 F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出 F1和 F2的图示，用平行四边形定则求出合力 F.e比较力 F与 F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的f把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉

2、橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置 O.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_(填写步骤前面的字母)(2)下列措施中能减小实验误差的是_A两条细绳必须等长B弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些D实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同解析：(1)先固定好白纸和橡皮条，两个弹簧测力计拉橡皮条到结点 O，记下两个力的大小和方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条到 O 点，记下拉力的大小和方向，由平行四边形定则画出两个力的合力，与第二次

3、的一个力比较大小和方向；改变两个分力的大小和夹角，重复实验故实验步骤为 afdbec.(2)两条细绳是否等长，不会影响实验误差，A 错误；避免拉力和纸面不平行，那样画出的力就不是实际作用力了，B 可以减小误差，B 正确；细绳稍长些，这样在描点画力的方向时，偏差少，误差小，C 正确；实验前调节弹簧测力计，使得两个读数标准相同，这样画出的平行四边形才准确，可以减小误差，D 正确2答案：(1)afdbec (2)BCD2(2019宿迁模拟)“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 为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的

4、图(1)图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_(2)某同学在做该实验时认为： A拉橡皮条的细绳长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧秤、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不正确的是_(填入相应的字母)解析：(1) F 是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而 F是通过一个弹簧秤沿 AO 方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到 O 点，其方向一定沿 AO 方向(2)在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故 A 正确；作图时

5、，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板平面平行，故B 正确；拉力越大，则读数中出现的相对误差越小，故拉力应适当大些，故 C 正确；两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，故 D 错误答案：(1) F (2)D3某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为 O1、 O2，记录弹簧秤的示数 F，测量并记录 O1、 O

6、2间的距离(即橡皮筋的长度 l)每次将弹簧秤示数改变 0.50 N，测出所对应的 l，部分数据如表所示：F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05找出中 F2.50 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、 O，橡皮筋的拉力记为3FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到 O 点，将两笔尖的位置标记为 A、 B，橡皮筋 OA 段的拉力记为 FOA， OB 段的拉力记为 FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在坐标纸上画

7、出 F l 图线，根据图线求得 l0_cm.(2)测得 OA6.00 cm， OB7.60 cm，则 FOA的大小为_N.(3)根据给出的标度，在图中作出 FOA和 FOB的合力 F的图示(4)通过比较 F与_的大小和方向，即可得出实验结论解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧如图(a)所示，由图线可知与横轴的交点 l010.00 cm.(2)橡皮筋的长度 l OA OB13.60 cm，由图(a)可得 F1.80 N，所以FOA FOB F1.80 N.(3)利用给出的标度作出 FOA和 FOB的图示，然后以 FOA和 FOB为邻边

8、的平行四边形，对角线即为合力 F，如图(b)4图(a) 图(b)(4)FOO 的作用效果和 FOA、 FOB两个力的作用效果相同， F是 FOA、 FOB两个力的合力，所以只要比较 F和 FOO 的大小和方向，即可得出实验结论答案：(1)如解析图(a)所示 10.00(9.80、9.90、10.10 均正确)(2)1.80(1.701.90 均正确)(3)如解析图(b)所示(4)FOO4(2019苏州中学模拟)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则(1)如图(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数 F；(2)如图(b)，将

9、三细线 L1、 L2、 L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上水平拉开细线 L1，在白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数 F1；(3)如图(c)，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 L1拴在其上手握电子秤沿着(2)中 L2的方向拉开细线 L2，使_和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数 F2；(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、 F1、 F2的图示，根据平行四边形定则作出5F1、 F2的合力 F的图示，若_，则平行四边形定则得到验证解析：(1)要测量装满水的水壶的重力，当水壶处于平衡状态时电子秤的拉力等于水壶的重力，故需记下水

10、壶静止时电子秤的示数 F.(2)要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点 O 的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数 F1.(3)已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点 O 位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点 O 的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数 F2.(4)根据平行四边形定则作出 F1、 F2的合力 F的图示，若 F 和 F在误差允许范围内重合，则验证了平行四边形定则答案：(1)静止 (或稳定、平衡、不动)(2)三细线的方向 (3)结点 O 的位置(4)F与 F 的图示在误差范围内重合5某同学用如图所

11、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

12、程，请您提出两个解决办法_.解析：(1)由题图知，弹簧测力计 A 的分度值为 0.2 N，读数为 3.6 N.6(2)验证力的平行四边形定则，一定要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，D 错； M 的重力即合力，A 对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，B 对；拉线与木板平行才能保证力在平行于木板平面的同一平面内，C 对(3)对 O 点受力分析如图所示，可见若要减小 FOA可通过调节 FOB的大小或方向，或减小物重 G 等答案：(1)3.6 (2)D (3)减小弹簧测力计 B 的拉力；减小重物 M 的质量(或改变弹簧测力计 B 拉力的方向等)6橡皮条的一端固定在 A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为 5 N、最小刻度为 0.1 N 的弹簧测力计沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮条的活动端拉到 O 点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N 和_N(要求读到0.1 N)(2)在图中的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解析：读弹簧测力计示数时，应注意先找零刻度线，尤其是竖直放置的那个弹簧测力计，它的读数是 2.5 N(而不是 3.5 N)，水平放置的弹簧测力计读数是 4.0 N.答案：(1)4.0 2.5(或 2.5 4.0) (2)如图所示(合理即可)7