2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 3.7實驗 探究求合力的方法 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 題組訓(xùn)練 3.7實驗 探究求合力的方法 新人教版必修1 1．在做驗證力的平行四邊形定則的實驗時，先用兩個彈簧秤拉橡皮條，再用一個彈簧秤拉橡皮條，兩次須使橡皮條的結(jié)點達(dá)到同一位置，這樣做是為了(　　) A．便于測量力的大小 B．使兩個分力和它的合力產(chǎn)生相同的效果 C．使兩個分力和它的合力有相同的作用點 D．便于畫出分力與合力的方向 解析　本實驗是一個驗證性實驗，是通過看共點的兩個力與它們的合力是否滿足平行四邊形定則，因合力與它的分力是等效力，兩次使橡皮條沿同一方向伸長相同的長度，表明第一次對橡皮條所加的兩個力與第二次對橡皮條所加的一個力是等效力，其次，本實驗是共點的兩個力的合成，所以拉到同一位置也滿足了共點的條件，故選B、C. 答案　BC 2．圖376甲為“探究求合力的方法”的實驗裝置． 圖376 (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O的位置不能變化 B．用彈簧測力計拉細(xì)線時，拉力方向必須豎直向下 C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程 D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90 (2)彈簧測力計的指針如圖376乙所示，由圖可知拉力的大小為________N. 答案　(1)AC　(2)4.00 3．在“探究求合力的方法”實驗中，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條． 同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號)． A．兩細(xì)繩必須等長 B．彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行 C．用兩彈簧測力計同時拉細(xì)繩時兩彈簧測力計示數(shù)之差應(yīng)盡可能大 D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些 解析　B做法能保證分力與合力在同一平面內(nèi)，減小了作圖誤差；D做法能保證分力的方向測量更準(zhǔn)確，減少了測量誤差．實驗時兩細(xì)繩不必等長，兩彈簧測力計的示數(shù)也不一定要求相差較大，所以B、D正確． 答案　BD 4．在做“探究求合力的方法”的實驗中，在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在A點上，另一端連接兩根細(xì)線，然后通過細(xì)線用兩個互成角度的彈簧測力計來拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一點O，此時需記錄下： (1)________________________________________________________________________， (2)________________________________________________________________________， (3)________________________________________________________________________． 然后改用一個彈簧測力計把橡皮條拉到O點后再記錄下： (4)________________________________________________________________________， (5)________________________________________________________________________． 如圖377所示，是該同學(xué)完成“探究求合力的方法”實驗操作后得到的數(shù)據(jù)圖，請選好比例在方框中作圖完成該同學(xué)未完成的實驗數(shù)據(jù)處理． 圖377 解析　作圖時要以O(shè)點為起點作F1、F2、F′的圖示，且要按同一比例；要用三角板和刻度尺規(guī)范地作出平行四邊形． 答案　(1)兩彈簧測力計的讀數(shù)　(2)結(jié)點O的位置　(3)兩細(xì)線的方向　(4)彈簧測力計的讀數(shù)　(5)細(xì)線的方向　實驗數(shù)據(jù)處理如圖所示 圖378 5．某同學(xué)在家中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(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：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(xì)繩掛一重物，如圖378所示． (1)為完成實驗，下述操作中必需的是________． A．測量細(xì)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 ________________________________________________________________________． 答案　(1)BCD　(2)改變所懸掛的重物的質(zhì)量 6．在“探究求合力的方法”的實驗情況如圖甲所示，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，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖． 圖379 (1)圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________． (2)在此實驗中，假如F1的大小及方向確定，那么為了使橡皮筋仍然伸長到O點，對F2來說，下面幾種說法中正確的是(　　) A．F2可以有多個方向 B．F2的方向和大小可以有多個值 C．F2的方向和大小是唯一確定值 D．F2的方向是唯一的，但大小可有多個值 解析　(1)由圖乙可知：力F是由作圖得出的，F(xiàn)′就是實際的將橡皮筋拉至O點的合力，故沿OA方向的一定是F′.(2)由平行四邊形定則可知當(dāng)合力的大小和方向及其中一個分力的大小和方向確定時，另一個分力的大小和方向也確定，故C正確． 答案　(1) F′　(2)C 7．某同學(xué)用如圖3710所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”．彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端使結(jié)點O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向． 圖3710 (1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中的示數(shù)為________N(保留兩位有效數(shù)字)． (2)下列的一些做法中，哪些是該實驗中必須的實驗要求____________．(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母) A．實驗中必須保證OB水平 B．應(yīng)測量重物M所受的重力 C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D．改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置 E．改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使AO與OB的夾角不變 (3)某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請你提出兩個解決辦 法．①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析　(1)彈簧測力計的最小刻度是0.2 N，讀出彈簧秤示數(shù)為3.6 N. (2)實驗時對力的方向沒有具體要求，所以O(shè)B不一定要沿水平方向，A錯誤；重物的重力是合力，需要知道力的大小和方向，所以應(yīng)測量重物的重力，B正確；拉線的方向應(yīng)與木板平面平行，投影到板上的力的方向誤差小，C正確；改變拉力后，進(jìn)行多次實驗，只需要每次都記下O點的位置即可，D錯誤；改變拉力后進(jìn)行多次實驗，對 AO與OB的夾角不要太大，也不能太小，夾角可以變化，E錯誤． (3)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，可以采用的措施是：①換用量程比較大的彈簧秤，②減小A彈簧上的彈力大小，③減小合力即重物的重力 答案　(1)3.6　(2)BC　(3)①將A更換成較大量程的彈簧測力計?、跍p小重物M的質(zhì)量 8．將橡皮筋的一端固定在A點，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、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(xì)繩相互垂直，如圖3711所示．這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出． 圖3711　　　　　　圖3712 (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)在圖3712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　(1)彈簧測力計的讀數(shù)分別是4.0 N，2.5 N. (2)如圖所示．根據(jù)測量結(jié)果，每小格代表0.5 N，將保證力的圖示較準(zhǔn)確，若每小格代表1 N，則2.5 N的力表達(dá)上容易造成誤差，在確定合力大小時，更容易造成較大誤差．力的圖示應(yīng)有刻度、箭頭． 答案　(1)4.0　2.5　(2)如解析圖所示