2021届高三物理一轮复习讲解-教师版-第十讲-验证力的平行四边形定则.docx
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1、 第十讲 验证力的平行四边形定则1在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳试验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条(1)试验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的_(填字母代号)A将橡皮条拉伸相同长度即可B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C将弹簧秤都拉伸到相同刻度D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下谈论,其中对减小试验误差有益的说法是_(填字母代号)A两细绳必需等长B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能
2、大D拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些解析(1)该试验的关键是等效替代,故选B、D.答案(1)BD(2)B2在“探究共点力合成规律”的试验中,某同学经受了以下试验步骤:A在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,依据平行四边形定则作图求出合力F;B只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度;C登记两个测力计F1和F2的读数,并且记录它们的方向;D在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O,并登记此位置,如上图所示;E登记测力计的读数F和细绳方向,按
3、同一比例作出这个力的图示,比较这个实测合力F和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相近;F用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录;G转变两测力计拉力的大小和方向,多次重复试验,从试验得出结论(1)上述试验步骤有明显的错误,这个步骤是_(填选项前的字母);正确的操作应为_。(2)上述试验步骤中有一步骤是多余的,这个步骤是_(填选项前的字母);(3)将以上试验步骤按正确挨次排列,应为_(填选项前的字母)解析(1)B中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度”,并没有强调沿PO方向(2)本试验中只需要保证弹簧秤两次作用的效果相同即可,没有必要记录橡皮筋被拉伸的实际长度,故多余的步骤是F.(3
4、)依据本试验的试验原理可知,题述试验步骤合理的挨次是DCABEG.答案(1)B只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉到O点(2)F(3)DCABEG3用等效代替法验证力的平行四边形定则的试验状况如下图甲所示,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,图乙是白纸上依据试验结果画出的图(1)本试验中“等效代替”的含义是_A橡皮筋可以用细绳替代B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F两力中,方向确定沿着AO方向的是_,图中
5、_是F1、F2合力的理论值,_是合力的试验值(3)完成该试验的下列措施中,能够减小试验误差的是_A拉橡皮筋的绳细一些且长一些B拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些D使拉力F1和F2的夹角很小解析(1)验证平行四边形定则的试验中,第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上,将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置,其次次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上,使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置,可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同,可以等效替代,故选D.(2)依据第(1)问的分析可知,力F确定沿AO方向;据平行四边形定则合成出
6、来的力F是合力的理论值,而力F则是合力的试验值(3)细绳越细,重力等因素的影响越小,弹簧测力计的读数越精确;细绳越长,则确定弹簧拉力的方向就越精确;拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行,可以避开弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦;拉橡皮筋的细绳长些,在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些,这样作图造成的误差就小;拉力F1和F2的夹角很小时,作图造成的误差会较大综上所述,选A、B、C.答案(1)D(2)FFF(3)ABC4在“探究求合力的方法”试验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤(1)为完成试验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得
7、到的试验数据如下表:弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(102 m)0.741.802.803.724.605.586.42依据表中数据在下图中作出Fx图象并求得该弹簧的劲度系数k_N/m;(2)某次试验中,弹簧秤的指针位置如上图所示,其读数为_N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在下列虚线框中画出这两个共点力的合力F合;(3)由图得到F合_N.解析(1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k,在直线上任取一点,如(6102,3.2),则k N/m5
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