高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 微專題14 驗(yàn)證力的平行四邊形定則
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驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1.考點(diǎn)及要求:(1)實(shí)驗(yàn)原理和步驟;(2)數(shù)據(jù)處理和誤差分析.2.方法與技巧:等效法和作圖法. 1.(實(shí)驗(yàn)原理和步驟)如圖1所示,小明做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),在水平放置的木板上墊上一張白紙,把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套,如圖甲所示.先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套,互成角度拉橡皮條使之伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到某一位置O,此時(shí)記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2和兩細(xì)繩的方向.請(qǐng)完成下列問(wèn)題: (1)F1的讀數(shù)如圖乙所示(只畫出了彈簧測(cè)力計(jì)的一部分),則F1=________ N. 圖1 (2)小明再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條拉長(zhǎng),應(yīng)使結(jié)點(diǎn)拉到__________,記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),并記下________. (3)在本實(shí)驗(yàn)中,若保持F1和F2的大小不變,則關(guān)于這兩個(gè)力的合力的說(shuō)法中正確的是( ) A.合力F的大小隨F1與F2夾角的增大而增大 B.F1和F2的夾角在0到180之間時(shí),夾角越小,合力F越大 C.F1或F2的大小總是小于合力F的大小 D.合力F的大小不一定大于F1或F2的大小 2.(數(shù)據(jù)處理和誤差分析)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì). (1)為完成實(shí)驗(yàn),某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧,先測(cè)量其勁度系數(shù),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長(zhǎng)量 x(10-2 m) 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(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖2所示,其讀數(shù)為_(kāi)_______N;同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧B上的彈力值為2.50 N,請(qǐng)畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合; 圖2 (3)由圖得到F合=________N. 3.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某小組利用如圖3甲所示的裝置完成實(shí)驗(yàn),橡皮條的一端C固定在木板上,用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn). 圖3 (1)下列敘述正確的是( ) A.該實(shí)驗(yàn)中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力 B.兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置 C.實(shí)驗(yàn)中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大 D.在實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線 (2)對(duì)數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線,則F與F′兩力中,方向一定沿CO方向的是________. 4.某同學(xué)用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”.三根細(xì)繩結(jié)于O點(diǎn),分別與兩彈簧測(cè)力計(jì)和鉤碼相接. 圖4 (1)實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定在豎直木板上的P點(diǎn); B.結(jié)點(diǎn)O下面的細(xì)繩掛鉤碼C; C.手持彈簧測(cè)力計(jì)B緩慢向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置; D.記下鉤碼的質(zhì)量m、結(jié)點(diǎn)O的位置、讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)、記錄________________________________________________________________________. (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列哪些情況會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差?答:________(填選項(xiàng)前的字母) A.木板不豎直 B.A彈簧測(cè)力計(jì)外殼的重力 C.B彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向沒(méi)有保持水平 D.改變彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置發(fā)生變化 (3)某次實(shí)驗(yàn)中.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超過(guò)量程,請(qǐng)你提出解決問(wèn)題的一個(gè)辦法________________________________________________________________________。 答案解析 1.(1)1.23(1.22~1.24均可) (2)同一位置O 細(xì)繩的方向 (3)BD 解析 (1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小格為0.1 N,需向下一位估讀,讀數(shù)為1.23 N.(2)合力與兩個(gè)分力的作用效果相同,故應(yīng)將橡皮條拉至同一位置O;力是矢量,應(yīng)同時(shí)記錄力的大小和方向.(3)F1與F2大小不變時(shí),兩力的夾角越小,合力越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;合力與分力是等效替代的關(guān)系,但合力不一定大,分力也不一定小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確. 2.(1)見(jiàn)解析圖 54(52~56均可) (2)2.10(2.08~2.12均可) 見(jiàn)解析圖 (3)3.30(3.10~3.50均可) 解析 (1)如圖甲所示,在圖像上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn) P(0.50,0.30),Q(6.00,3.25),彈簧的勁度系數(shù) k= N/cm≈0.54 N/cm=54 N/m; (2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N,利用作圖法作出合力的圖示,如圖乙所示. (3)由(2)中圖示可得F合=3.30 N. 3.(1)BD (2)F′ 解析 (1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零,它們之間不是合力與分力的關(guān)系,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條,注意將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置,以保證兩次操作中力的作用效果是相同的,則選項(xiàng)B正確;如果AO和BO的夾角適當(dāng),則兩個(gè)分力可以將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),若夾角過(guò)大,則兩拉力不一定能將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi),正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差,因此D正確.(2)由題圖乙知,F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得,F(xiàn)′是用一個(gè)力拉橡皮條時(shí)的外力,故一定與OC共線的是F′. 4.(1)三根細(xì)繩(三個(gè)拉力)的方向 (2)A (3)減小彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力(或減小鉤碼C的質(zhì)量、或減小AO與BO之間的夾角或改變能達(dá)到要求的AO、BO的方向) 解析 (2)木板不豎直會(huì)導(dǎo)致繪圖時(shí)力的方向與實(shí)際方向不同,會(huì)產(chǎn)生誤差,彈簧測(cè)力計(jì)外殼的重力與其示數(shù)無(wú)關(guān),彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力方向可以不水平,故A符合題意,B、C不符合題意.結(jié)點(diǎn)O發(fā)生變化,不屬于誤差,屬于錯(cuò)誤,故D不符合題意.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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