高考物理 实验精选百题解析 专题03 验证平行四边形定则.docx
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高考物理实验精选百题解析专题03验证平行四边形定则
2013年高考物理实验精选百题解析专题03验证平行四边形定则
1.(2013安徽省马鞍山市三模)(8分)在《验证力的平行四边形定则》的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图,则:
(1)图乙中的F是力F1和F2合力的 ;F’是力F1和F2合力的 。
(填“测量值”或“理论值”)
(2)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?
答:
。
(选填“变”或“不变”)
(3)本实验采用的科学方法是
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.(2013河北省石家庄市二模)某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了如下实验:
(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长:
(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上M点,在橡皮筋的中点O再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示。
(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示。
为完成实验,下述操作中需要的是。
A.橡皮筋两端连接细线长度必须相同。
B.要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度
C.MN两点必须在同一高度处
D.要记录图甲中O点的位置及过O点的竖直方向
E.要记录图乙中结点O的位置,过结点O的竖直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向。
3(2013北京市丰台区二模)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:
A.用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线,按一定标度作出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F;
B.只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置O;
C.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数;
D.在水平放置的木板上,垫一张白纸并用图钉固定,把橡皮筋的一端固定在板上A点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O;
E.记下测力计的读数和细绳方向,按同一标度作出这个力的图示F/,比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相等;
F.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,根据实验得出结论。
①将以上实验步骤按正确顺序排列,应为(填选项前的字母)。
②在物理学中跟力一样,运算时遵守平行四边形定则的物理量还有
(至少写出三个,要求写名称)。
4.(7分)(2013四川省成都市三模)某同学做“探究力的平行四边形定则”的实验中,请先将下列不完善的实验步骤补充完整,再按照合理实验顺序排序。
a.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
b.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
c.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,让结点;读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力
的图示;
d.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数Fl和F2,记下;
e.比较
和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
f.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力Fl和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F;
按照合理实验顺序迸行排序的是()
A.abcdefB.bacdfeC.cabdefD.badcfe
答案:
(7分)达到O点位置(2分)
记下两条细绳的方向(2分) D(3分)
5、(8分)(2013上海市崇明县二模)有同学利用如图(甲)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,在三段绳上分别挂上三组钩码,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,回答下列问题:
(1)(多选题)改变钩码个数,实验能达到平衡的是:
A.钩码的个数
B.钩码的个数
C.钩码的个数
D.钩码的个数
(2)(多选)达到平衡后,需要记录的是:
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.记下各组钩码的个数
D.用天平测出钩码的质量
(3)该学生根据测量数据在白纸上画出了图(乙)所示的五个力,以验证力的平行四边形定则,则:
A.Fd是Fc的平衡力
B.
、
的合力是Fc
C.
、
大小一定相等
D.
和
不重合,说明实验失败
和
不重合,说明实验有误差。
选项A正确。
6.(4分)(2013甘肃省一诊)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如下图所示,三根橡皮筋在0点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。
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大小,并通过0A、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。
在实验过程中,下列说法正确的是()(填入正确选项前的字母)。
A.实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长
B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
C.以0B、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与0A在一条直线上且长度相等
D.多次实验中0点不必固定
7(6分)(2013皖北协作区联考)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时,用两只相同的弹簧测力计(量程为5.0N、最小分度为0.lN)分别钩住两细绳套,互成角度地沿着平行于木板方向拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O时,记录两弹簧测力计的读数分别是4.40N和3.30N,同时沿两绳套方向分别描下两点如图示。
(1)该同学在上述步骤中没有描出O点的位置,请你帮他在图中标出O点的位置(保留作图痕迹)。
(2)在你帮他确定O点的位置后,他想用其中一个弹簧测力计拉一个绳套,把橡皮条与绳的结点拉到O点,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,但该步骤不能正常进行,其原因是:
____。
8.(5分)(2013年5月西北工业大学附中质检)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架(O点为支架的圆心).保持杆在水平方向,按如下步骤操作
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
(1)根据表格,A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留1位有效数字)
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
9.(2013广东省佛山市质检)小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。
用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。
其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:
A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的及两弹簧称相应的读数。
图丁中B弹簧称的读数为N;
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F’;
D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F’,得出结论。
答案:
②方向11.40如图所示。
解析:
根据弹簧秤读数规则读出图丁中B弹簧称的读数为11.40N;利用平行四边形定则作出FA、FB的合力F’。
10(8分)(2013深圳市南山区期末)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O.
①从图甲可读得弹簧秤B的示数为N.
②为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力.
③图乙中与F1、F2效果相同的力是(填“F”或“F′”).
④图乙中方向一定沿AO方向的力是(填“F”或“F′”).
11.(2013云南玉溪一中质检)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,PO为橡皮筋,OA、OB为带有绳套的两细绳。
①对下列操作和实验现象的叙述正确的是________
A.两细绳的夹角要尽可能地大
B.必须测出两细绳的长度,以便画出力的图示
C.有可能两弹簧测力计的拉力都比橡皮筋的拉力大
D.换用一根弹簧测力计后只需把橡皮筋拉伸到相同长度即可
②在某次实验中,用两弹簧秤拉绳使橡皮筋的一端拉伸到O点,在保持O点位置不变的情况下,下列操作可能实现的有_______
A.保持OA、OB两细线的方向不变,改变两弹簧秤拉力的大小
B.保持OA的方向及A弹簧秤的示数不变,改变B弹簧秤的拉力大小及方向
C.保持弹簧秤A的示数不变,使弹簧秤B的示数减小
D.保持OB细线的方向不变,使弹簧秤A的示数减小
12.(8分)(2013山东枣庄期中)“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。
(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示。
其中,细绳CO对O点的拉力大小为N;
(2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。
由图求出合力的大小
F合=N(保留两位有效数字);
(3)某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数。
那么,该弹簧的劲度系数k=N/m(保留两位有效数字)。
13.(6分)(2013上海八校联考)某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行上边形定则实验时,把橡皮条的一端用图钉固定于P点,同时用两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置O。
这时两弹簧秤的示数分别为FA=3.5N、FB=4.0N,其位置记录如图甲所示。
倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧秤拉着,也把它拉到O点位置,弹簧秤的示数为FC=6.0N,其位置如C。
(1)用1cm表示1N,在图乙中作出力FA、FB和FC的图示。
(2)根据平行四边形定则在图乙中作出FA和FB的合力F,F的大小为___________N。
(3)实验的结果是否能验证平行四边形定则:
________(选填“能”或“不能”)。
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