（学习方略）2013-2014高中物理 第三章 实验 验证力的平行四边形定则课时提升卷 新人教版必修1

实验:验证力的平行四边形定则
(40分钟50分)
1.(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,合力与分力的作用效果相同,这里的作用效果是指(　　)
A.弹簧测力计的弹簧被拉长
B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C.细绳套受拉力产生形变
D.使橡皮条在某一方向上伸长到某一位置
2.(4分)(2013·永州高一检测)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O;第二步用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套互成角度地拉橡皮条,使结点到达同一位置O。第二步中必须记录的是(　　)
A.两细绳的长度和两细绳的方向
B.橡皮条伸长的长度和两细绳的方向
C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度
D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数
3.(4分)下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验以减小误差的(　　)
A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些
B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面
D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些
4.(4分)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:
A.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。
B.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。
C.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。
D.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F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F。
E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳套的方向,按同一标度作出这个力F'的图示。
F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:
(1)有重要遗漏的步骤的序号是　　　　　　　　　和　　　　　　　　　;
(2)遗漏的内容分别是　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　。
5.(4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为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的　　　　是力F1和F2的合力的理论值;　　　　是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:　　　　。(选填“会”或“不会”)
6.(15分)(2013·铜陵高一检测)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0.3 m的杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。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(保留一位有效数字)。
(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
7.(15分)(2011·江苏高考)某同学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A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A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M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O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法。
答案解析
1.【解析】选D。合力与分力之间是等效替代关系,在实验中作用效果相同,是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置,故D正确。
2.【解析】选D。力的合成与分解都要满足平行四边形定则,因此必须要知道力的大小和方向,才能作出力的平行四边形, A、B、C错误,D正确。
3.【解析】选A、C、D。拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大,A正确,B错误。橡皮条等贴近木板,目的是使拉线水平;绳细且稍长便于确定力的方向,所以选项C、D正确。
4.【解析】据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。在C中未记下两条细绳的方向。E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O。
答案:(1)C　E　(2)记下两条细绳的方向　把橡皮条的结点拉到同一位置O
5.【解析】(1)F1和F2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置。而用一个弹簧测力计拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上。但在实验时F1和F2的大小和方向有误差,所以F'是F1和F2的合力的实际测量值。
(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O点位置,效果是一样的。
答案:(1)F　F'　(2)不会
6.【解析】(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sinθ,当θ=30°时,F1=1.001N,可求得m=0.05kg。
(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确。
答案:(1)F1　0.05　(2)C
7.【解析】(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A的示数为3.6N。
(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M的重力等大反向,所以应测量M的重力;为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零,拉力的方向与木板平行,A、B、C必要。改变拉力进行多次实验,O点位置可以不同,D不必要。
(3)A所受的拉力超出其量程,有多个解决办法。例如,使B拉力减小并减小M的重力大小,A换成量程更大的弹簧测力计,改变B的拉力方向等。
答案:(1)3.6　(2)D
(3)使B拉力减小并减小M的重力大小;A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等(任选两个)