【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第1章 實驗三驗證力的平行四邊形定則知能優(yōu)化演練 大綱人教版

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1、驗證力的平行四邊形定則 1．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，下列哪些方法可減小實驗誤差(　　) A．兩個分力F1、F2間的夾角要適當(dāng)大些 B．兩分力F1、F2應(yīng)盡可能大 C．拉橡皮條的細繩要稍長一些 D．實驗中結(jié)點必須拉到同一位置 解析：選ACD.如果兩個分力F1、F2的大小適當(dāng)，則兩個分力測量的相對誤差就會小一些，結(jié)果就會準確一些，但不是越大越好，拉橡皮條的細繩稍長一些，則畫出的力的方向就準確些；實驗中，為保證效果相同，必須使結(jié)點到達同一位置，故ACD正確． 2．(2020年廣州畢業(yè)班綜合測試)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)第一步用一個彈簧測力計鉤

2、住細繩套拉橡皮條，使結(jié)點到達某一位置O；第二步用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達同一位置O.第二步中必須記錄的是(　　) A．兩細繩的長度和兩細繩的方向 B．橡皮條伸長的長度和兩細繩的方向 C．兩彈簧測力計的讀數(shù)和橡皮條伸長的長度 D．兩細繩套的方向和兩彈簧測力計的讀數(shù) 解析：選D.力的合成與分解都要滿足平行四邊形定則，因此必須要知道力的大小和方向，才能作出力的平行四邊形，A、B、C錯誤，D正確． 3．(2020年廣東湛江測試)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，以下說法中正確的是(　　) A．用兩只彈簧秤拉橡皮條時，兩細繩之間的夾角必須為90°

3、，以便求出合力的大小 B．用兩只彈簧秤拉橡皮條時，結(jié)點的位置必須與用一只彈簧秤拉時結(jié)點的位置重合 C．若用兩只彈簧秤拉時合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時拉力的圖示F′不完全重合，說明力的合成的平行四邊形定則不一定是普通成立的 D．同一實驗過程中，結(jié)點O的位置允許變動 解析：選B.理論上，細繩之間的夾角是任意的，不需要計算，可以用彈簧秤和量角器測量力的大小和方向，A錯誤；前后兩次結(jié)點的位置相同，力的作用效果才相同，B正確，D錯誤；由于測量和作圖存在誤差，F(xiàn)′和F的方向不一定重合，實驗可以證明，在誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形定則總是成立的，C錯誤． 4．(2020年高考山東卷)某同學(xué)在家中

4、嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：如圖1－6－4所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物． 圖1－6－4 (1)為完成實驗，下述操作中必需的是________． a．測量細繩的長度 b．測量橡皮筋的原長 c．測量懸掛重物后橡皮筋的長度 d．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置 (2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是________________． 解析：(1)

5、必需測量橡皮筋的原長和懸掛重物后橡皮筋的長度，這樣才能確定橡皮筋的伸長量，確定各力的大小，還需記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置，同時記下三條橡皮筋所在的方向，以便確定各拉力的方向，根據(jù)平行四邊形定則做出合力的圖示．因此，必需的操作是b、c、d. (2)改變條件再次驗證可采用更換不同的小重物的方法． 答案：(1)bcd　(2)更換不同的小重物 5．(2020年寧波檢測)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗如圖1－6－5甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖． 圖1－6－5 (1)圖乙中的________是力F1和F2

6、的合力的理論值；________是力F1和F2的合力的實際測量值． (2)在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：________.(選填“變”或“不變”) (3)本實驗采用的科學(xué)方法是(　　) A．理想實驗法　　　　　　　B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法 解析：(1)用平行四邊形定則作圖得到的是實驗的理論值，即F；直接測量得到的是實際測量值，即F′. (2)細繩的作用是對結(jié)點O施加不同方向的拉力F1、F2，換用橡皮筋拉結(jié)果是一樣的． (3)力的合成與分解使用的是等效替代法．B正確． 答案：(1)F　F′　(2)不變　(3)B 6

7、．將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連接著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計．當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖1－6－6所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出． 圖1－6－6 (1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為________N和________N(只需讀到0.1 N)． (2)在如圖所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力． 解析：讀彈簧測力計示數(shù)時，應(yīng)注意首先找零刻度，尤其是豎直放置的那個彈簧測力計是倒置的，它的讀數(shù)是2.5 N(而不是3.5 N)，水平放置的彈簧測

8、力計讀數(shù)是4.0 N. 答案：(1)4.0　2.5 (2)如圖所示 7．(2020年衡陽模擬)如圖1－6－7所示，某小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負．A連接質(zhì)量不計的細繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3 m的桿．將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作： 圖1－6－7 ①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ ②對兩個傳感器進行調(diào)零 ③用另一繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù) ④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角

9、重復(fù)上述實驗步驟，得到表格. F1 1.001 0.580 … 1.002 … F2 －0.868 －0.291 … 0.865 … θ 30° 60° … 150° … (1)根據(jù)表格A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為________kg(保留一位有效數(shù)字)． (2)本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零，對此操作說明正確的是(　　) A．因為事先忘記調(diào)零 B．何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響 C．為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響 D．可以完全消除實驗的誤差 解析：(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對應(yīng)的是表中力F1，平衡時，mg＝F1·sinθ，當(dāng)θ＝30°時，F(xiàn)1＝1.001 N，可求得m＝0.05 kg. (2)在掛鉤碼之前，對傳感器進行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響，故C正確． 答案：(1)F1　0.05　(2) C