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2019-2020年高中物理 第三章 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則課時(shí)提升卷 新人教版必修1 1.(4分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,合力與分力的作用效果相同,這里的作用效果是指(　　) A.彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉長(zhǎng) B.固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變 C.細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變 D.使橡皮條在某一方向上伸長(zhǎng)到某一位置 2.(4分)(xx永州高一檢測(cè))在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)第一步用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O;第二步用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置O。第二步中必須記錄的是(　　) A.兩細(xì)繩的長(zhǎng)度和兩細(xì)繩的方向 B.橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度和兩細(xì)繩的方向 C.兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度 D.兩細(xì)繩套的方向和兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù) 3.(4分)下面列出的措施中,哪些是有利于改進(jìn)本節(jié)實(shí)驗(yàn)以減小誤差的(　　) A.橡皮條彈性要好,拉到O點(diǎn)時(shí)拉力適當(dāng)大些 B.兩個(gè)分力F1和F2間的夾角要盡量大些 C.拉橡皮條時(shí),橡皮條、細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)平行貼近木板面 D.拉橡皮條的繩要細(xì),而且要稍長(zhǎng)一些 4.(4分)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),主要步驟是: A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上。 B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套。 C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。 D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F。 E.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng),讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩套的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示。 F.比較F和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。 上述步驟中: (1)有重要遺漏的步驟的序號(hào)是　　　　　　　　　和　　　　　　　　　; (2)遺漏的內(nèi)容分別是　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　。 5.(4分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)際測(cè)量值。 (2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化? 答:　　　　。(選填“會(huì)”或“不會(huì)”) 6.(15分)(xx銅陵高一檢測(cè))如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)。B固定不動(dòng),通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3 m的桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向,按如下步驟操作: ①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零 ③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù) ④取下鉤碼,移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉? 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,對(duì)此操作說(shuō)明正確的是(　　) A.因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零 B.何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響 C.為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響 D.可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差 7.(15分)(2011江蘇高考)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。 (1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)驗(yàn)要求是　　　　。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母) A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力 B.彈簧測(cè)力計(jì)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(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置 (3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦法。 答案解析 1.【解析】選D。合力與分力之間是等效替代關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)中作用效果相同,是指橡皮條的伸長(zhǎng)量相同且伸長(zhǎng)到同一位置,故D正確。 2.【解析】選D。力的合成與分解都要滿足平行四邊形定則,因此必須要知道力的大小和方向,才能作出力的平行四邊形,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。 3.【解析】選A、C、D。拉力“適當(dāng)”大些能減小誤差;而夾角“盡量”大些,則使作圖誤差變大,A正確,B錯(cuò)誤。橡皮條等貼近木板,目的是使拉線水平;繩細(xì)且稍長(zhǎng)便于確定力的方向,所以選項(xiàng)C、D正確。 4.【解析】據(jù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C、E。在C中未記下兩條細(xì)繩的方向。E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O。 答案:(1)C　E　(2)記下兩條細(xì)繩的方向　把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O 5.【解析】(1)F1和F2的合力從理論上講應(yīng)該是F,因?yàn)樗鼈兊暮狭男Ч现v就是使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)位置。而用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉的效果也是使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)位置,所以F1和F2的合力方向從理論上應(yīng)該與AO在同一直線上。但在實(shí)驗(yàn)時(shí)F1和F2的大小和方向有誤差,所以F是F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值。 (2)若將細(xì)繩換成橡皮筋,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生變化,在實(shí)驗(yàn)時(shí)只要每次把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)位置,效果是一樣的。 答案:(1)F　F　(2)不會(huì) 6.【解析】(1)A傳感器中的力均為正值,故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1,平衡時(shí),mg=F1sinθ,當(dāng)θ=30時(shí),F1=1.001N,可求得m=0.05kg。 (2)在掛鉤碼之前,對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,目的是消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響,故C正確。 答案:(1)F1　0.05　(2)C 7.【解析】(1)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)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(yàn)證的關(guān)系是A、B兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與M的重力等大反向,所以應(yīng)測(cè)量M的重力;為減小測(cè)量誤差應(yīng)該做到彈簧測(cè)力計(jì)使用前校零,拉力的方向與木板平行,A、B、C必要。改變拉力進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)位置可以不同,D不必要。 (3)A所受的拉力超出其量程,有多個(gè)解決辦法。例如,使B拉力減小并減小M的重力大小,A換成量程更大的彈簧測(cè)力計(jì),改變B的拉力方向等。 答案:(1)3.6　(2)D (3)使B拉力減小并減小M的重力大小;A換成量程更大的彈簧測(cè)力計(jì)或改變B的拉力方向等(任選兩個(gè))