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考点07 实验:验证平行四边形定则
1.(2019·贵州贵阳·高三二模)如图所示,某实验小组仅用一把刻度尺测量一根粗细均匀、伸长可忽略的细线的最大承受力.将细线的一端固定在水平刻度尺(刻度尺固定)上A点,在所测细线的中点挂一个轻重适中的钩码,另一端B可以在刻度尺上左右移动.当A、B间的距离增大到某一值时,细线刚好被拉断,已知钩码的质量为m,重力加速度大小为g.
(1)实验小组需要直接测量的物理量有______、______(填物理量名称和符号,如高度“h”):
(2)所测细线最大承受力大小的计算表达式为______(用已知和所测物理量符号表示).
【答案】A、B间距离d 细线总长度L
【详解】(1)由题意知,需利用平行四边形定则求绳上的拉力,根据几何关系,需测量A、B间距离d,细线总的长度;
(2)以钩码为研究对象,如图所示.根据几何关系得:
,解得绳上拉力为:
2.(2019·夏津第一中学高三开学考试)在“探究求合力的方法”的实验中,小龚同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧秤来测量拉力.实验之前他先检查了弹簧秤,然后进行实验:
(1)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图。图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是 ;本实验采用的科学方法是 (填“理想实验法”、“等效替代法”或“控制变量法”).
(2)学生实验时,我们是用两只弹簧称在水平桌面上完成这个实验的,如下图所示。某次测量时,左、右两只弹簧称的读数如图所示,则其中一个弹簧称的读数是________N。
【答案】(1)F′,等效替代法(2)3.00(2.99—3.02都可以)
【详解】(1)F是通过作图的方法得到合力的理论值,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,使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同,测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F′;合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法。
(2)弹簧称的读数是F=3.00N.
故答案为:(1)F′,等效替代法;(2)3.00
3.(2018·四川外国语大学附属外国语学校高一月考)分,分)“探究力的合成”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点