2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級演練 強技提能 實驗三 驗證力的平行四邊形定則 滬科版必修1.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級演練 強技提能 實驗三 驗證力的平行四邊形定則 滬科版必修1 【雙基題組】 1.(xx寧波模擬)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。圖乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。 (1)圖乙中的　　　　是力F1和F2的合力的理論值;　　　　是力F1和F2的合力的實際測量值。 (2)在實驗中,如果將細繩也換成橡皮筋,那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化? 答：　　　　(選填“變”或“不變”)。 2.(xx深圳模擬)根據(jù)要求,完成“驗證力的平行四邊形定則”實驗。 (1)如圖甲所示,把白紙固定在木板上后,再把木板豎立在桌面上,用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點,另一端B連接兩條輕繩,跨過定滑輪后各拴一細繩套,分別掛上3個鉤碼和4個鉤碼(每個鉤碼重1N),調(diào)整滑輪的位置,穩(wěn)定后結(jié)點B位于O處,記下　　　　和兩條細繩的方向,取下滑輪及鉤碼。 (2)如圖乙所示,取某單位長度表示1N,用力的圖示作出兩條細繩的拉力F1和F2; 再用一個彈簧測力計把結(jié)點B也拉至O處,記下彈簧測力計的讀數(shù)F′=　　N,取下彈簧測力計。 (3)在圖丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示。 (4)對比F和F′的大小和方向,發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的,其可能的原因是 　　　　______________________________________________(填一個原因)。 3.(xx衡陽模擬)如圖所示,某實驗小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動。B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿。將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架。保持桿在水平方向,按如下步驟操作： ①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ ②對兩個傳感器進行調(diào)零 ③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器的讀數(shù) ④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角 重復(fù)上述實驗步驟,得到表格。 F1 1.001 0.580 … 1.002 … F2 -0.868 -0.291 … 0.865 … θ 30 60 … 150 … (1)根據(jù)表格,A傳感器對應(yīng)的是表中力　　　　(選填“F1”或“F2”)。鉤碼質(zhì)量為　　　　kg(保留一位有效數(shù)字)。 (2)本實驗中多次對傳感器進行調(diào)零,對此操作說明正確的是(　　) A.因為事先忘記調(diào)零 B.何時調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響 C.為了消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響 D.可以完全消除實驗的誤差 【高考題組】 4.(xx浙江高考)在“探究求合力的方法”實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤。 (1)為完成實驗,某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗數(shù)據(jù)如表： 彈力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長量 x/10-2m 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k=　　　　N/m; (2)某次實驗中,彈簧秤的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為　　　　N;同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N,請畫出這兩個共點力的合力F合; (3)由圖得到F合=　　　　N。 5.(2011江蘇高考)某同學(xué)用如圖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,下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于O點,手持另一端向左拉,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。 (1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為　　　　N。 (2)下列不必要的實驗要求是　　　　。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母) A.應(yīng)測量重物M所受的重力 B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零 C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.改變拉力,進行多次實驗,每次都要使O點靜止在同一位置 (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。 6.(xx天津高考)在探究求合力的方法時,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繩。實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條。 (1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的　　　　(填字母代號) A.將橡皮條拉伸相同長度即可 B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度 C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度 D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置 (2)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.兩細繩必須等長 B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行 C.用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大 D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些 答案解析 1.【解析】(1)用平行四邊形定則作圖得到的是實驗的理論值,即F;直接測量得到的是實際測量值,即F′。 (2)細繩的作用是對結(jié)點O施加不同方向的拉力F1、F2,換用橡皮筋拉結(jié)果是一樣的。 答案：(1)F　F′　(2)不變 2.【解析】(1)本實驗中應(yīng)記錄結(jié)點O的位置。(2)讀數(shù)為5.0N。 (3)力的圖示如圖所示。 (4)產(chǎn)生誤差的原因有測量存在誤差;作圖沒有畫準;彈簧測力計自身重力的影響;滑輪與繩之間的摩擦力等。 答案：(1)O的位置　(2)5.0　(3)、(4)見解析 3.【解析】(1)A傳感器中的力均為正值,故A傳感器對應(yīng)的是表中力F1,平衡時,mg=F1sinθ,當θ=30時,F1=1.001N,可求得m=0.05kg。 (2)在掛鉤碼之前,對傳感器進行調(diào)零,目的是消除橫桿自身重力對結(jié)果的影響,故C正確。 答案：(1)F1　0.05　(2)C 4.【解析】(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點,然后連成一條過原點的直線,如圖所示,直線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù), k=N/m=55N/m; (2)讀出彈簧秤的讀數(shù)為2.10N(保留三位有效數(shù)字);以O(shè)為頂點,畫出兩彈簧的繩套方向就是兩拉力方向,再確定并畫好力的標度,畫出兩拉力的圖示,以兩拉力為鄰邊作出平行四邊形,畫出平行四邊形的對角線,即合力F合; (3)用刻度尺量出合力的長度,根據(jù)確定的標度算出合力的大小。 答案：(1)55(2內(nèi)均可) (2)2.10(說明：有效數(shù)字位數(shù)正確,0.02內(nèi)均可)　畫法見解析 (3)3.3(說明：0.2內(nèi)均可) 5.【解析】(1)根據(jù)彈簧測力計的指針位置以及讀數(shù)規(guī)則可知A的示數(shù)為3.6N。 (2)要驗證的關(guān)系是A、B兩個彈簧測力計的拉力的合力與M的重力等大反向,所以應(yīng)測量M所受的重力。為減小測量誤差,應(yīng)該做到彈簧測力計使用前校零,拉力的方向與木板平面平行,A、B、C對。改變拉力進行多次實驗,O點位置可以不同,D錯。 (3)A的拉力超過其量程,為減小A的數(shù)值,有多種方法。例如,使B拉力減小,減小M的重力大小,A換成量程更大的彈簧測力計,改變B的拉力方向等。 答案：(1)3.6　(2)D (3)使B拉力減小;減小M的重力大小;A換成量程更大的彈簧測力計或改變B的拉力方向等(任選兩個)。 6.【解析】(1)本實驗利用等效法：一個力F′的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點,這要求將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置,即橡皮條沿相同方向拉到相同長度,故B、D正確;A、C都未限制方向,無法保證效果相同。 (2)若驗證一個力F′是否為力F1和F2的合力時,必須作出各力的圖示,則應(yīng)記錄力的三要素：作用點、大小、方向,細繩應(yīng)適當長一些,標記同一細繩方向的兩點要遠些便于確定力的方向,減少偏差,但沒必要兩細繩必須等長,故A不正確、D正確。為了避免彈簧秤的外殼與彈簧秤的限位卡之間有摩擦,確保彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行,并使細繩與彈簧秤的軸線在同一條直線上,故B正確。在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下,拉力的數(shù)值盡量大些,以減小相對誤差,但沒必要拉力之差盡可能大,故C不正確。 答案：(1)B、D　(2)B、D