人教版高中物理必修一 第3章 第4节第3课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 能力提升练习(Word版含答案)

人教版高中物理必修一 第3章 第4节第3课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 能力
一、实验题（共2小题；共14分）
1. 某同学在学完“力的合成”后，想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤，按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向；
B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧秤的读数 ；
C.将一根大约 长的细线从杯带中穿过，再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧秤的示数相等，在白纸上记下细线的方向，弹簧秤的示数如图甲所示；
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力 。
（1）在步骤C中，弹簧秤的读数为 。
（2）在步骤D中，合力 。
（3）若 ，就可以验证力的平行四边形定则。
2. 某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条长度和粗细相同的橡皮筋（遵循胡克定律），以及重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等。他设计了如下实验：
①将三条橡皮筋的一端系在一起，另一端分别连一个绳套；
②分别向两边拉住任意两个绳套，测量橡皮筋的长度是否相等；
③在墙上 、 两点钉两个钉子，将白纸固定在墙面上合适的位置，再将橡皮筋的两个绳套套在两钉子上，测出此时三条橡皮筋的长度；
④将重物挂在第三个绳套 上，测量并记录三条橡皮筋的长度并记下结点 的位置；
⑤取下白纸，画出受力图，验证平行四边形定则；
⑥换用不同的重物并改变 、 的位置重复实验。
（1）实验步骤②的目的是
（2）实验步骤④中，有一个重要遗漏是
（3）实验步骤⑥中 （填“要”或“不要”）保证 点位置不变。
（4）为了使实验更准确，下述做法不正确的是
A . 、 要一样高
B . 、 距离要适当
C . 重物质量不能太大
D . 橡皮筋要与墙面平行
答案
第一部分
1. （1）
【解析】弹簧测力计读数，每 被分成 格，则 格就等于 ，图指针落在 格处，所以读数为 。
（2）
【解析】两个分力为边做出平行四边形，如下图所示：
根据力的图示，可以测量出合力的大小大约为 。
（3） 若 在竖直方向且数值与 近似相等
【解析】根据实验原理可知，只要合力的大小与水杯重力大小相等，方向与重力方向相反，即可验证力的平行四边形定则。
2. （1） 保证橡皮筋的劲度系数一样
【解析】橡皮筋受力相同，长度相等，这样可以确保三根橡皮筋劲度系数一样。
（2） 记录橡皮筋的方向（或记下力的方向）
【解析】要记录橡皮筋的方向，这样可以在做力的合成时作图。
（3） 不要
【解析】实验中结点 处受力平衡，通过 、 两个力的合力是否 上的力等值反向来验证力的平行四边形定则，不需要保证 点位置不变。
（4） A
【解析】 、 高度不一样对实验没有影响，A错误；
若 、 距离太大或太小，会产生较大误差，B正确；
重物质量太大会超出橡皮筋拉力范围，也会使 、 两力间夹角过小，C正确；
橡皮筋在同一平面里可以确保两力与合力在同一竖直平面里，D正确。
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