(PPT)第二章 第4节 实验探究：两个互成角度的力的合成规律-2011-2020十年高考物理真题分类解析与应试策略

考情概览 试题类编 试题类编 第4节　实验:探究两个互成角度的力的合成规律 点11实验:探究两个互成角度的力的合成规律　 1.(2018·天津,9(2),4分,难度★★)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　BC　。  A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同 C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 ②该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是　B　。  536871654.unknown 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 解析①做验证力的平行四边形定则实验时,橡皮筋和两绳套夹角的角平分线没有必要在一条直线上,选项A错误;在同一次实验中要保持橡皮筋结点O在同一位置,但为了寻找普遍规律重复实验(或不同实验小组实验)时,结点O的位置可以不同,选项B正确;由弹簧测力计的使用规则可知选项C正确;合力与分力的大小关系不确定,实验中没有必要使两个测力计拉橡皮筋时拉力小于只用一个测力计时的拉力,选项D错误。 ②A、D图中选择的力的标度太大,不方便作图,并且A图中表示力的作用线的点离结点O太近不利于确定力的方向,选项A错误;C图中实验时弹簧测力计的示数太小,作图误差较大,不利于总结实验结论,选项C错误。故只有选项B最符合题意。 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 2.(2017·全国3,22,6分,难度★)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)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。 (1)用一只弹簧测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出。弹簧测力计的示数如图(b)所示,F的大小为　4.0　 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,由弹簧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为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合; 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 图(a) 图(b) 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 答案F1、F2和F合如图所示 (ⅱ)F合的大小为　3.8　 N,F合与拉力F的夹角的正切值为　0.05　。  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。 536871751.unknown 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 解析(1)题图(b)中弹簧测力计的精度为0.2 N,则示数为4.0 N; (2)用5 mm长的线段表示1 N的力,F2对应的长度为2.8 cm,F1对应的长度为2.1 cm,根据平行四边形定则作出的图形如答案图所示;测出F合的长度为1.9 cm,则F合的大小为3.8 N,如图F合、F及ΔF构成的三角形,ΔF的长度约0.1 cm,此三角形可近似看作直角三角形,则F合与拉力F的夹角的正切值tan α= =0.05。 536871776.unknown 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 3.(2016·浙江,21,10分,难度★)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1所示,用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下, 科学探究 536871801.unknown 考情概览 试题类编 试题类编 考点4 考点5 考点6 考点7 考点8 考点9 (1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是　3.00~3