【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 实验三 验证力的平行四边形定则课堂检测

【红对勾讲与练】2016版高考物理总复习实验三验证力的平行四边形定则课堂检测1．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两只弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：(　　)A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填入相应的字母)．(2)若两只弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是__________________．6\n解析：(1)为便于确定拉力的方向，绳应细且长一些，实验时应使橡皮条、弹簧测力计、细绳与木板平行，拉力不能太小，故A、B、C正确．拉力F1和F2的夹角越大，合力越小，作图时相对误差越大，故D错．正确的选项为A、B、C.(2)若两只弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为4N>5N，故不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力．答案：(1)ABC　(2)不能　量程太小2．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前调零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决方法．解析：(1)由题图知，弹簧测力计A的分度值为0.2N，读数为3.6N.(2)验证力的平行四边形定则，只要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，D错；M的重力即合力，A对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，B对；拉线与木板平行才能保证力在木板平面内，C对．6\n(3)对O点受力分析如图所示，可见若减小FOA可调节FOB的大小或方向，调节OA方向或减小重物M等．答案：(1)3.6　(2)D　(3)①减小弹簧测力计B的拉力；②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)．3．完成以下“验证平行四边形定则”实验的几个主要步骤：(1)如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2.以及两细绳套的方向．(2)如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到________，记下细绳套的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F＝________.(3)如图丙，按选定的标度作出了F1、F2的图示，请在图丙中：a．按同样的标度作出力F的图示；b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.答案：(2)同一位置O　4.0N6\n(3)4．将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图甲所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N.(2)在如图乙所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．解析：(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1N，读数时应估读一位，所以读数分别为2.50N和4.00N.(2)取一个小方格的边长表示0.50N，作出两个力及它们的合力如图所示．答案：(1)2.50　4.00　(2)见解析图6\n5．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________．A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|<F3<F1＋F2.因此B、C、D选项是可以的．(2)根据实验原理可知A正确．答案：(1)BCD　(2)A6．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42　作出F－x图，并由F－x图象求该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________N，同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合．6\n(3)由图得到F合＝________N.解析：(1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，如图甲所示，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，k＝N/m≈53N/m.(2)弹簧测力计的读数为2.10N，选标度，合力的图示如图乙所示．(3)经测量合力F合＝3.30N.答案：(1)见解析图甲　53(51～55均正确)　(2)2.10(2.08～2.12均正确)　见解析图乙　(3)3.30(3.10～3.50均正确)．6