第2章 实验3 验证力的平行四边形定则-【直击双1流】2022版高考物理真题分类全刷

实验 3　 验证力的平行四边形定则 1. [2018 天津卷,9(2),10 分,★★] 某研究小组的同学做“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 0 ~ 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) 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 . 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. 使用弹簧测力计时,施力方向应沿弹簧测力计轴线 方向;读数时视线应正对弹簧测力计刻度 D. 用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须 都小于只用一个弹簧测力计时的拉力 (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,如图所示. 其中对于提高实 验精度最有利的是 . A B C D 2. (2017课标Ⅲ,22,6分,★★) 某探究小组做“验证力的平行 四边形定则” 的实验,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,如图甲所 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乙所示,F 的大小为 N. (2) 撤去(1) 中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个弹 簧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甲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. ① 用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力,以O为作用点,在 图甲中画出力 F1 、F2 的图示,然后按平行四边形定则画 出它们的合力 F合 . ②F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. 3. (2016 浙江卷,21,10 分,★★) 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. 如图甲所示,用弹簧 OC 和弹簧秤 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. (1) 若弹簧秤 a、b 间夹角为 90°, 弹簧秤 a 的读数是 N(图乙中所示),则弹簧秤 b的读数可能为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 72 . (2) 若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90°,保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变,减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角,则弹簧 秤 a 的读数 、弹簧秤 b 的读数 . (填“变大”“变小” 或“不变”) 4. (2015 安徽卷,21Ⅰ,6分,★★) 在“验证力的平行四边形定 则” 实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板 上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮 条的另一端. 用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成 角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位 置,如图所示. 请将以下的实验操作和处理补充完整: (1) 用铅笔描下结点位置,记为 O; (2) 记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2 ,沿每条细绳(套) 的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点 连成线; (3) 只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉 到位置 O,记录弹簧测力计的示数 F3 , ; (4) 按照力的图示要求,作出拉力 F1 、F2 、F3 ; (5) 根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F; (6) 比较 的一致程度,若有较大差异,对其原因 进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验. 5. (2015 山东卷,21,10 分,★★) 某同学