内容正文:
2022-2023年高一物理期末重点考点模型方法特训专练
专题1.12 验证力的平行四边形定则
【典例专练】
1.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图,为用平行四边形定则做出的合力。
(1)本实验中“等效替代”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)实验中用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时,必须记录的有________;
A.两细绳的方向 B.橡皮筋的原长 C.两弹簧秤的示数 D.结点的位置
(3)本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________;
A.两个分力、间的夹角越小越好
B.在不超过橡皮筋弹性限度和弹簧秤量程的前提下,两个分力、要适当大些
C.拉橡皮筋的细绳要稍长一些
D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
(4)在实验中,如果将细绳换成橡皮筋,那么实验结果将________。 (填“变”或“不变”)
2.两位同学一起做“研究共点力的合成”实验。
(1)实验采用的主要科学方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.模拟研究法
(2)他们的实验操作的部分步骤如下,老师指出①、②步骤中各有一处存在遗漏。
①一位同学直接取用图(a)的两个弹簧测力计分别钩住绳套,平行于图板互成角度地拉伸橡皮筋使结点至P点(示意图如(b)),另一同学记录下P点位置、两测力计对应拉力F1、F2的大小和方向。
②再用一只弹簧测力计,通过一个细绳套拉伸橡皮筋使其伸长相同长度,记录测力计的示数F′和细绳的方向,并按同一标度作出F′的图示。
请说明①步骤中遗漏的内容____________;②步骤中遗漏的内容__________。
(3)两组同学分别用各自的器材完成“互成角度的两个共点力的合成”实验,下列说法中,哪些是正确的( )
A.实验中将木板水平放置比竖直放置实验误差小
B.用1cm长度的线段表示1N力比用1mm长度的线段表示1N力实验误差小
C.若F1和F2的方向不变而大小都减小1N,则其合力方向不变,大小也减小1N
D.两组同学作图得到合力的大小显著不同,至少有一组同学实验操作有误
(4)有一组学生根据实验数据画出图示(如图),图上标出了F1、F2、F、F′四个力,其中_______(填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的:若F与F′的大小和方向基本相同,说明已验证了______是共点力合成的基本定则。这个定则还适用于一切_____的合成和分解。
3.某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)按照正常实验操作,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______;该实验采用的主要的物理研究方法是______。(该空选填“控制变量法”、“放大法”、“极限法”、或”等效替代法”)
(2)某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是______(填入相应的字母)。
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(3)实验中的一次测量如图丙所示,两个测力计从M、N的拉力方向互相垂直,即α+β = 90°,若保持测力计M的读数不变,当角α由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是______。
A.增大N的读数,减小β角 B.减小N的读数,增大β角
C.减小N的读数,减小β角 D.增大N的读数,增大β角
4.某同学利用图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”。三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P。手持B拉动细线,使结点静止于O点。
(1)某次实验时,弹簧测力计B的读数如图乙所示,则弹簧测力计B弹力为___________N;
(2)下列实验要求中必要的是___________
A.细线套应与竖直木板平面平行
B.弹簧测力计需要在实验前进行校零
C.与的夹角必须成钝角
D.改变拉力,重复实验,每次都要使结点处于同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测