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1、2023新高考一轮复习提分宝典普查讲38111验证力的平行四边形定则(wd无答案)一、实验题()1 .某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个).具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有 .A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点。的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力该小组的同学用同一套器材做了四次实
2、验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是3.0N-0 F=3.4Nr2=2.7NF=4,5NB.0.5N0.5No=2.8N g=3.onc.哈.ONA2=I.6ND.F=4.9NF=2,0N3.0N o4=2JN:2=2视F=4.5N() 2,在验证力的平行四边形定则实验中,实验装置如图()所示。(1)将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,将结点拉伸到某一位 置O,记下两个弹簧测力计的示数/I、尸2及细绳
3、的方向和。点的位置,此时左边弹簧测力计 的示数如图(b)所示,则OB绳套上的张力大小为 N,在纸上按比例作出力产和尸2的图示,用平行四边形定则求出合力凡() 13.某实验小组尝试用三根完全相同的轻质弹簧来验证力的平行四边形定则,所用的实 验器材如下:三根完全相同的轻质弹簧(每根弹簧两端均接有适当长度的细绳套),几个小重物, 一把刻度尺,一块三角板,一支铅笔,一张白纸,几枚图钉。实验操作步骤如下:A.用两枚图钉将白纸(白纸的上边沿被折叠几次)钉在竖直墙壁上,将两根弹簧一端的细绳 套分别挂在两枚图钉上,另一端的细绳套与第三根弹簧一端的细绳套连接。待装置静止后,用 刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长度
4、,记为Lo;B.在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一重物,待装置静止后,用铅笔在白纸上记下结点的 位置。和三根弹簧的方向,用刻度尺测出第一、二、三根弹簧的长度L、L2、L3,C.取下器材,将白纸平放在桌面上。用铅笔和刻度尺从。点沿着三根弹簧的方向画直线,按 照一定的标度作出三根弹簧对结点。的拉力/I、尸2、尸3的图示。用平行四边形定则求出产I、 b2的合力F;D.测量发现产与尸3在同一条直线上,大小接近相等,方向相反,则验证了平行四边形定则。 请思考回答:(1)三根弹簧对结点。的拉力之比J:尸2:/3二 ;(2)若图钉位置固定,利用上述器材,改变条件再次验证,可采用的方法是 ;(3)本实验的误差
5、来源可能是 o (写出其中一点即可)() 14.某同学尝试用橡皮筋等器材验证平行四边形定则,他找到两条橡皮筋(遵循胡克定 律)和小重物,以及刻度尺、三角形、铅笔、细绳、白纸、钉子、木板等,设计了如下实验: 将白纸固定在木板上,每条橡皮筋两端均连接细线,使橡皮筋自然伸展,测出原长Lo; 木板竖直放置,将其中一根橡皮筋一端悬挂小重物,另一端固定在木板上的A点,如图中 甲所示,静止后测出长度Li;取下重物将另一根橡皮筋匕与。连接;b的另一端固定于B点,在。与人的连接点。悬挂同 一个小重物,如图中乙图所示,静止后测出必的长度分别为八和人.(1)为完成实验,下述要求中必需的是 A.两根橡皮筋的材料、原长
6、和粗细均要相同B.要测出悬挂重物的质量C.甲乙悬挂的可以是质量不同的重物D. A、B两点必须在同一水平线上(2)各测量数据如下表(单位cm)%工310.0213.0011.9012,05方框内记录了步骤中。点位置、过。点的竖直方向及。、b两根橡皮筋的方向;请在方框内根据以上数据对橡皮筋弹力作出力的图示(3)根据作图结果(填“能”或“不能”)说明合力与分力的等效替代关系.图S)(2)再只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到 ,记下弹簧测力 计的示数尸和细绳的方向,按同样比例作出力尸的图示。(3)如图(c)所示的尸与F,两力中,方向一定沿A0方向的是“尸”),尸、尸2、F、尸中,不需要用
7、弹簧测力计测量的力是(C)(C)(4)对于这个实验,下列说法正确的是()A.用两个弹簧测力计拉细绳套时,两个弹簧测力计间的夹角越大越好B.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些C.为了实验尽可能精确,弹簧测力计的拉力应适当大些D.为了实验尽可能精确,作力的标度时,1N的力对应的线段的长度应小一些() 3.验证“力的平行四边形定则”,如图所示,实验步骤如下:用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,记为。1;记录两个弹簧测力计的拉力F1和尸2的大小和方向;只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置01,记录弹簧测力计的拉力尸3的大小和方向;按照力的图示要求
8、,作出拉力尸1、尸2、尸3;根据力的平行四边形定则作出F 1和尸2的合力F;比较尸3和b的一致程度.(1)下列说法正确的是().A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上B.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30。、45。、90。等特殊角度C系在橡皮条末端的两绳要一样长D.同时改变两个弹簧测力计的拉力,结点可能保持在位置。(2)改变尸、F 2,重复步骤至进行第二次实验,记下结点位置。2,位置O 2 (选填“必须”或“不必”)与位置相同.(3)实验记录纸如图乙所示,两弹簧测力计共同作用时,拉力尸1和尸2的方向分别过尸1和点;两个力的大小分别为J=3.0N、F2=3.5N.请根据图中给出的标度
9、作出*和/2的合力, 测得合力/=N(保留两位有效数字).(4)实验中用两个弹簧测力计同时拉,两绳夹角小于90。,一个弹簧测力计示数接近量程,另一个超过量程的一半.这样操作个超过量程的一半.这样操作(选填“合理”或“不合理”),理由是 1N尸产二、填空题()4.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数 为50()N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧 伸长LOO cm不变的条件下:若弹簧秤a、b间夹角为90。,弹簧秤a的读数是 N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为 N.若弹簧秤a、b间夹角大于90。,保持弹簧秤a与
10、弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧 OC的夹角,则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大” “变小” 或“不变”).三、实验题( ) 5.某同学通过下述实验探究两个互成角度的力的合成规律。实验步骤:将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧测力计 示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O I、。2,记录弹簧测力计的示数测量 并记录0、。2间的距离(即橡皮筋的长度/)。每次将弹簧测力计示数改变0.50N,测出所对 应的部分数据如下表所示:F/N00.501.001.502.0
11、02.50/cm/()10.9712.0213.0013.9815.05找出中尸 =2.50N时橡皮筋两端的位置,重新标记为。、0,橡皮筋的拉力记为&在测力计挂钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在挂钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当 角度同时拉橡皮筋的两端,使挂钩的下端达到。点,将两笔尖的位置标记为A、橡皮筋OA 段的拉力记为&A,。3段的拉力记为完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图丙中画出广/图线,根据图线求得/o二cmo丙丙cm(2)测得OA=6.OOcm, O3=7.60cm,则bo a的大小为 No(3)根据给出的标度,在图丁中作出&)A和&)b的合力广的图示 (4)通过比较尸与
12、的大小和方向,即可得出实验结论。() 6,甲同学尝试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。挂于固定点c,下端用细线挂一重物Q,弹簧测力计人的一端用细线系于。点,手持另一端向左 拉,使结点。静止在某位置,分别读出弹簧测力计。和的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录。点的位置和拉线的方向。(1)图甲中弹簧测力计。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Q所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零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。点静止在同一位置(3)乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到。点,两弹簧测
13、力计读数分别为尸1和尸2,用一个 弹簧测力计拉橡皮筋到。点时读数为凡 通过作图法验证平行四边形定则时,图乙中符合实际 情况的是:() 7.某实验小组用一弹簧测力计和一量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计了如 图所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心。的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2。主要实验步骤如下:弹簧测力计挂在绳套1上,竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达。处,记下弹簧测力计 的示数F;弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达。处,此时 绳套1沿0。方向,绳套2沿120。方向,记下弹簧测力计的示数尸层根据力的
14、平行四边形定则计算绳套1的拉力= ;比较,即可初步验证;只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤。保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90,此过程中保持橡皮筋的结点在。处不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是() o (填选项前 的序号)A.逐渐增大 B.先增大后减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大() 8.小芳同学通过以下实验来验证“力的平行四边形定则”。如图所示,将一方形薄木板平放在桌面上,并在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上, 两个弹簧测力计固定在木板上,在板面内沿某一方向拉第三个弹簧测力计,当小铁环时,分别记录三个测力计示数尸卜尸2、
15、R的大小和 ,并作出力的图示。接着,小芳同学按平行四边形定则作出了尸2、尸3的合力厂23,通过比较 的() 9 .利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系。在水平桌面上固定一块竖直木板, 木板上铺有白纸,在相隔一定距离且位于同一水平直线上固定两个光滑的定滑轮A和以 一段合适长度的绳子跨过滑轮A和以 并将绳子打一个结点。,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04、OB、0C拉力的大小分别为尸I、尸2和尸3,回答下列问题:88(1)改变钩码个数,能够保证实验顺利完成的是 A.钩码的个数Ni =N? =2, N3 =5B.钩码的个数Ni =N? =2, N3 =6C.钩
16、码的个数N 1 =NZ=人=4D.钩码的个数 Ni =4, N2 =1, N3 =6(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 A.标记结点。的位置,并记录04、0B、。三段绳子的方向B.量出04、OB、0c三段绳子的长度C.用量角器量出三根绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,某组同学以表示产、/2的线段为邻边作平行四边形得到人 并在图中画出表你认为下图中图 是正确的。(选填“甲”或你认为下图中图 是正确的。(选填“甲”或“乙”)示竖直方向的虚线,甲乙() 10.在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。(1)为完成实验,某同学另找
17、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)0.51.01.52.02.53.03.5伸长量X(102m)0.741.802.803.724.685.586.42050505050 43322 11OO050505050 43322 11OO弹簧伸长量(lOm) 图(b)用作图法在图(6)中作出图像 并求得该弹簧的劲度系数: 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)中结果获得弹簧的弹力值为2.5N,请在图()中画出这两个共点力的合力尸合。()(3)由图得到尸合二 No() 11 .某同学用如图(。)所示的实验装置来验证“力的平行
18、四边形定则”,实验步骤如下:用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套使橡皮条伸长,结点到达某一位置,记为。;记录两个弹簧测力计的示数F和尸2,及记下尸1、尸2的方I句;只用一个弹簧测力计将结点仍拉到位置O,记录测力计的示数产3;按照力的图示要求,作出拉力尸、尸2、/3的图示;根据力的平行四边形定则作出*和尸2的合力E比较尸3和尸的一致程度。(1)步骤中有一个重耍遗漏是 O(2)他在操作过程中有如下看法,其中正确的是 oA.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B.两个拉力的夹角越大越好C.橡皮条弹性要好,使结点到达某一位置。时,拉力要适当大一些D.拉橡皮条的绳细一些、长一些,可
19、以减小实验误差(3)该同学在坐标纸上画出了如图(b)所示的两个分力/1和尸2,用图中小方格的边长表示2.0 N,则两个力的合力乒 o() 12.某同学利用共点力平衡的原理来探究共点力的合成是否遵守平行四边形定则,他将 三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起,用三条细绳分别连接橡皮筋的另一端, 按图示方式把重物竖直吊起。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉 力的大小,并通过三条细绳的方向确定三个拉力的方向,从而探究其中任意两个拉力的合力是 否与第三个力等大反向。(1)在实验过程中,下列说法正确的是();(填正确答案标号)A.实验过程中需要测量三条橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B.以08为两邻边作力的平行四边形,其对角线一定与OC在一条直线上C.多次实验中可改变QA、。8的夹角或改变重物质量,但结点O位置不能改变D.每次实验均需记录三条细绳的方向及结点的位置(2)为减小误差,应选择劲度系数适当 (填“大”或“小”)的橡皮筋,质量适当 (填“大”或“小”)的重物。