高中物理 第5章 力與平衡 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則學(xué)業(yè)分層測評 魯科版必修1

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則 (建議用時：45分鐘)1“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)原理是等效原理，其等效性是指()A使彈簧測力計(jì)在兩種情況下發(fā)生相同的形變B使兩分力與合力滿足平行四邊形定則C使兩次橡皮筋伸長的長度相等D使兩次橡皮筋與兩繩套的結(jié)點(diǎn)都與O點(diǎn)重合【解析】“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，兩次拉伸橡皮筋時，伸長的長度及伸長的方向均相同，兩分力與合力的作用效果才相同，才具有等效替代關(guān)系；因此C錯誤，D正確；實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)的拉力的大小和方向是可以改變的，A錯誤；合力與分力間一定滿足平行四邊形定則，不是人為造成的，故B也錯誤【答案】D2在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖6所示)實(shí)驗(yàn)中需用兩個彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：圖6A兩根細(xì)繩必須等長B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧測力計(jì)時要注意使彈簧測力計(jì)與木板平面平行其中正確的是()【解析】該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個分力的效果等效于其合力的效果，不必要求兩分力等大，故B錯誤；與兩繩長短無關(guān)，A錯誤；但需使兩分力與合力在同一平面內(nèi)，故C正確【答案】C3“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖7甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖甲 乙圖7(1)圖乙中的_是力F1和F2的合力的理論值；_是力F1和F2的合力的實(shí)際測量值(2)在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：_(選填“變”或“不變”)(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_A理想實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的理論值，即F；直接測量得到的是實(shí)際測量值，即F.(2)細(xì)繩的作用是對結(jié)點(diǎn)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)FF(2)不變(3)B4如圖8甲為“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置(1)下列說法中正確的是_A在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置可以變化B彈簧測力計(jì)拉細(xì)線時，拉力方向必須豎直向下CF1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計(jì)的量程D為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90(2)彈簧測力計(jì)的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為_N.甲 乙圖8【解析】(1)在測量同一組數(shù)據(jù)的過程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化，如果變化，即受力變化，所以A選項(xiàng)錯誤；由于彈簧測力計(jì)是通過定滑輪拉結(jié)點(diǎn)O，定滑輪只能改變力的方向不能改變力的大小，所以彈簧測力計(jì)拉線的方向不一定要沿豎直方向，B選項(xiàng)錯誤；彈簧測力計(jì)的使用，不能超過其量程，C選項(xiàng)正確；兩個拉力的方向合適即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定為90，所以D選項(xiàng)錯誤(2)考查彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，應(yīng)注意估讀【答案】(1)C(2)4.005某同學(xué)用如圖9所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向. 【導(dǎo)學(xué)號：79750088】圖9(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_N.(2)下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)A應(yīng)測量重物M所受的重力B彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零C拉線方向應(yīng)與木板平面平行D改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置【解析】(1)根據(jù)彈簧測力計(jì)的指針位置以及讀數(shù)規(guī)則可知A的示數(shù)為3.6 N.(2)要驗(yàn)證的關(guān)系是A、B兩個彈簧測力計(jì)的拉力的合力與M的重力等大反向，所以應(yīng)測量M所受的重力為減小測量誤差，應(yīng)該做到彈簧測力計(jì)使用前校零，拉力的方向與木板平面平行，A、B、C對改變拉力進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，O點(diǎn)位置可以不同，D錯【答案】(1)3.6(2)D6在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如圖10乙所示，甲、丙兩圖為兩個彈簧測力計(jì)的放大圖片：甲 乙 丙圖10(1)讀出兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1_N，F(xiàn)2_N.(2)畫出兩力的圖示，再利用平行四邊形定則畫出合力的圖示(選1 cm為1 N)(3)由合力的圖示可得合力的大小約為_N.【解析】(1)甲彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F12.50 N，丙彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F22.00 N.(2)(3)由合力的圖示可得合力的大小約為3.20 N【答案】(1)2.502.00(2)見解析(3)3.207將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個量程為5 N、分度值為0.1 N的彈簧測力計(jì)，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計(jì)當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖11所示這時彈簧測力計(jì)的示數(shù)可從圖中讀出圖11(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)在方格紙(如圖)上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力【解析】(1)彈簧測力計(jì)的分度值為0.1 N，因此，豎直向下彈簧測力計(jì)讀數(shù)為2.5 N，水平向右的彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為4.0 N.(2)選方格紙中一個小方格的邊長表示0.5 N，求出的合力如圖所示【答案】見解析