第三章 实验 验证力的平行四边形定则-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，粤教版）

实验　验证力的平行四边形定则 课时作业 1.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,先用两个弹簧测力计通过两个细绳套互成角度地牵拉橡皮条至某一点O,则需要记录 　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　;然后再改用一个弹簧测力计牵拉,使橡皮条伸长到　　　　,依次如图甲、乙所示.  (2)请根据图乙,读出此次测量中弹簧测力计的示数F=　　　　.  (3)如图丙,根据实验的数据记录,按选定的标度(已知图中相邻圆环间距表示1 N)已作出了两个分力F1、F2的图示(大小未标出),请继续在图丙中: ①按同样的标度作出力F(即合力的测量值)的图示; ②按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力的图解值F′. (4)由(3)可以得出实验结论:  　.  解析:(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,先用两个弹簧测力计通过两个细绳套互成角度地牵拉橡皮条至某一点O,则需要记录O点的位置、两个弹簧测力计的读数、两个细绳套的方向;然后再改用一个弹簧测力计牵拉,使橡皮条伸长到O点. (2)弹簧测力计的分度值为0.2 N,需要估读到0.1 N,即示数为F= 4.0 N. (3)如图所示. (4)由(3)作出的图示可以看出F和F′在误差允许范围内近似相等,得出的实验结论是在误差允许范围内,两个力的合成遵循平行四边形 定则. 答案:(1)O点的位置　两个弹簧测力计的读数　两个细绳套的方向　O点 (2)4.0 N (3)图见解析　 (4)在误差允许范围内,两个力的合成遵循平行四边形定则 2.一个同学做验证力的平行四边形定则的实验器材为:方木板、白纸、大头针一盒、橡皮筋一盒、刻度尺、铅笔.实验步骤如下: A.用几枚大头针将白纸固定在方木板上; B.挑选三根相同的橡皮筋,将其中一端连接在一起,用刻度尺分别测量三根橡皮筋原长时的长度; C.在白纸上适当距离固定三枚大头针A、B、C,将三根橡皮筋另一端分别套在A、B、C上,如图所示,用刻度尺分别测量橡皮筋长度OA、OB、OC,计算并记录每根橡皮筋长度的变化量; D.去掉橡皮筋,选取适当标度,在白纸上根据OA、OB、OC的方向和 　　　　　作出三力的图示,然后以沿OB、OC方向的力为邻边作平行四边形,作出对角线,并用刻度尺测量对角线长度,比较对角线长度、方向与沿OA方向的橡皮筋的长度变化量、方向的关系.  (1)D步骤中应填写　　　　　　　　　　　　.  (2)以上实验步骤中有一处存在疏漏,请指出来并改正:　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.  (3)下列有关实验的说法不正确的是　　　　　　.  A.实验前应将任意两根橡皮筋一端套在一起对拉,选择伸长量相同的橡皮筋做实验 B.应调整大头针A、B、C位置多次实验,三根橡皮筋的结点O位置必须保持不变 C.实验中用橡皮筋长度的变化量表示弹力大小 D.实验中应使橡皮筋与白纸平行 解析:(1)三根橡皮筋劲度系数相同,弹力大小与长度变化量成正比,所以应填橡皮筋长度的变化量大小. (2)步骤C中,除了记录每根橡皮筋的长度变化量外,还需用铅笔在白纸上标记橡皮筋结点O的位置. (3)根据胡克定律,三根橡皮筋的劲度系数相同时,可以用橡皮筋长度变化量代替弹力大小,因此实验中三根橡皮筋的劲度系数应相同,A、C正确;每次调整大头针位置,只需记录结点位置,根据大头针和结点位置即可确定弹力方向,结点O的位置可以改变,B错误;实验中橡皮筋与白纸平行,力沿纸面方向,D正确. 答案:(1)橡皮筋长度的变化量大小　 (2)见解析 (3)B 3.请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容. (1)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时两个弹簧测力计的示数F1和F2及　　　　　　　　　　　　.  (2)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F′=　　　　 N和细绳的方向.  (3)如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F′的图示,请用作图法作出F1和F2的合力F. (4)F与F′大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由F1引起,则原因是F1的大小比真实值偏　　　　(选填“大”或“小”)或F1与F2的夹角比真实夹角偏　　　　(选填“大”或“小”).  解析:(1)应记下两拉力的大小及方向,即此时弹簧测力计的示数F1和F2及两细绳的方向. (2)弹簧测力计的分度值为0.1 N,应估读到0.01 N,故此时弹簧测力计的示数为F′=3.00 N.