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1、1实验实验 验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则1.(2017黄山高一期末)(多选)在“互成角度的两个力的合成”实验中,用两个弹簧测力计 分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置 O 点,为了确定两个分力的大小 和方向,这一步操作中必须记录的是( BD ) A.橡皮条固定端的位置 B.描下 O 点位置和两条细绳套的方向C.橡皮条伸长后的总长度 D.两个弹簧测力计的读数 解析:该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则,要根据两个弹簧测力计拉橡皮条时两 个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小,然后与一个弹簧测力计拉橡皮条时的 拉力大小进行比较,最后得出结论,故需要记录
2、的是两拉力的大小和方向,选项 A,C 错误,B,D 正确. 2. (2017泰安模拟)在“验证力的平行四边形定则”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.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 其中正确的是 . 解析:该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,与两绳长短无 关,但需使两分力与合力在同一平面内,故选项 C 正确. 答案:
3、C 3.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,得到的实验数据如下表:弹力 F(N)0.501.001.502.002.503.003.50 伸长量 x(10-2 m)0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数 k= N/m; 2(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 2.50 N,请画出这两个共点力的合力 F合; (3)由图得到 F合= N. 解析:(1)描点作图.图线的斜率为弹簧
4、的劲度系数 k= N/m55 N/m.(2)刻度精确到 0.1 N,读数时要估读到 0.01 N,读为 2.10 N.(3)由平行四边形定则作平行四边形的对角线,两分力方向已知,已知一个力的大小,利用比 例计算如图(0.5 cm 代表 1 N),F1=2.10 N,长 1.05 cm,F2=2.5 N,长 1.25 cm,F合长 1.65 cm,则 F合=3.3 N. 答案:(1)55 (2)2.10 图见解析(3)3.3 4.在“探究力的平行四边形定则”实验时某兴趣小组用如图(甲)所示的两个力拉弹簧使之 伸长至某个位置,并记录,再换一根细绳牵引弹簧,使弹簧伸长到同一位置.3(1)本实验采用的
5、科学方法是 . A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (2)某同学在坐标纸上画出了如图(乙)所示的两个已知力 F1和 F2,图中小正方形的边长表示 2 N,则两力的合力 F= N,F1与 F 的夹角为 = . 解析:(1)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选 B. (2)F1和 F2两个力的竖直分量相同,故竖直方向合力为零,水平方向,F1x=4 N,F2x=8 N,故合 力为 F=F1x+F2x=12 N,方向沿水平方向;F1与 F 的夹角为 =45. 答案:(1)B (2)12 45 5.甲、乙、丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”实验,所用弹簧测力计的量程
6、为 05 N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的 A 点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测 力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点,如图所示,此时细绳都与平 板平行,用 F1和 F2表示拉力的方向和大小. 甲同学:F1和 F2的方向互相垂直,F1=3.0 N、F2=3.8 N;乙同学:F1和 F2方向间的夹角约为 30,F1=F2=4.0 N;丙同学:F1和 F2方向间的夹角约为 120,F1=F2=4.0 N.这三位同学中操 作不正确的是哪一位?并说明原因.解析:甲同学:F1和 F2的方向互相垂直,其合力大小小于 5 N,小于弹簧测力计的最大测量值; 乙同学:F1和 F2方向间的夹角约为 30,其合力大小大于 5 N,超过了弹簧测力计的最大测 量值;丙同学:F1和 F2方向间的夹角约为 120,其合力大小小于 5 N,小于弹簧测力计的最 大测量值;这三位同学中操作不正确的是乙同学. 答案:操作不正确的是乙同学,因为他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值 5 N, 之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到 O 点