实验03探究力的平行四边形定则（模拟演练）.docx

第二章实验三>模拟演练《1. (2014-山东卷)某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮 筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了 如下实验：将两条橡皮筋的一端分別挂在墙上的两个钉子/、B上，另一端与第三条橡皮筋 连接，结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1) 为完成该实验，下述操作中必要的是 a.测量细绳的长度 b.测量椽皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 <1.记录悬挂重物后结点O的位置⑵钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可釆用的方法是解析：结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小和 方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边 形的对角线与第三个力等大反向，即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋的原长、 悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置.故应选b、c、〃.可以通过改变小重物改 变各力的大小.答案：⑴久c、d (2)更换不同的小重物2. (2011-江苏卷)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/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力和3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/的示数为 N.(2) 下列不必要的实验要求是 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力的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办 法.解析：(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,所以/的读数为3.6 N. (2)根据三力平衡的 特点可知，弾簧测力计A. B的拉力的合力与重物M的重力等值反向，故A项是必要的.弹 簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值，所以使用前需校零，B项是必要的.只有拉线方 向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内，C项也是必要的.实验中只需测 出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计力的拉力不同 时0点的位置就不同，故没必要使0点静止在同一位置，答案为D. (3)弹簧测力计加的指 针稍稍超岀量程，说明拉弹簧测力计/的力大了，可行的解决方法有：①改变弹簧测力计3 拉力的大小或方向；②减小重物M的质量(或将/更换成较大量程的弹簧测力计).答案：(1)3.6 (2)D (3)见解析3. (1)在做“探究求合力的方法”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两 根带绳套的细绳.实验中需用两个弹簧秤分别钩住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是()A. 两根细绳必须等长B. 同一次实验中，0点位置不允许变动C. 实验中，把橡皮条的另一端拉到0点吋，两个弹簧秤之间的夹角必须取90。

D. 本实验采用的科学方法是等效替代法(2) 某同学用劲度系数为500 N/m的弹簧OC代替橡皮条做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：① 若弹簧秤a、b间夹角为90弹簧秤q的读数是 N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为 . N.② 若弹簧秤bl可夹角大于90保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤b的读数 (填“变大”“变小”或“不变”).图1解析：(1)此实验中两根细绳没必要必须等长，选项A错误；同一次实验中，O点位置 不允许变动，以保证力的等效性，选项B正确；实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间的夹角大小适当即可，没必要必须取90选项C错误；本实验采用的科学 方法是等效替代法，选项D正确；故选BD.(2)根据胡克定律可知，F=/lx=500X0.01=5 N;根据弹簧秤的读数方法可知，的读 数为3.00 N;两弹簧秤夹角为90,则可知，b的读数为:F=yj52~32 N=4.00N;若弹簧秤a、b间夹角大于90,保持弹簧秤q与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角；如图所示；则可知两弹簧秤的示数均变大；答案：(1)BD (2)①3.00〜3.02(有效数字要求)3.9〜4.1②变大4. (2018-江西省上高县高三模拟)某同学为了探究求合力的方法，先用一个弹簧秤通过 细线悬吊一个钩码；当钩码静止时，弹簧秤的示数为2.00 N；再用两个弹簧秤a和b通过 两根细绳互成角度将该钩码悬吊，其中b弹簧秤一端固定，a弹簧秤所拉细线如图1所示水 平向左，当钩码静止时，b弹簧秤的示数如图2所示.(1)图2中b弹簧秤的示数为 N；可求岀a弹簧秤的拉力为 N；3.0 — U — 3.0 单位：N图2(2)保持a弹簧秤及其所拉的细绳方向不变，将h及其所拉的细绳以O为轴沿逆时针方 向在图示平而内缓慢转到竖直方向，在此过程中，b的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”).解析：(1)图2中〃弹簧秤的示数为2.50 N;可求出d弹簧秤的拉力为耳一尸= 冷2.5$-2.2 N=1.50N;(2)根据力的平衡知识可得：Fas 0=mg,则当。

角减小到零时几减小.答案：(1)2.50 1.50 (2)变小5. (201&广东模拟)如图所示，某小组同学利用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./连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动.3固定不动，通过光滑饺链连 接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处， 保持杆沿水平方向.随后按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角ZAOB = e；② 对两个传感器进行调零；③ 用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；④ 取下钩码，移动传感器儿改变〃角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格Q.(1) 根据表格G,可知/传感器对应的是表中的力 (填“用‘或77)，并求得钩码质量为 kg(保留一位有效数字)；(2) 换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b.则表格b中30所对应的F2空缺处数据应为 N；表格aFi/N1.0010.580• • •1.002• • •F2!N-0.868-0.291• • •0.865• • •e3060• • •150• • •表格bFi/N1.103• • •• • •FJN• • •• • •• • •e3060• • •(3) 实验中，让/传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要li的 是(单选)： A. •方便改变/传感器的读数 B.方便改变〃传感器的读数C.保持轻杆右端O的位置不变 D.方便改变细绳与杆的夹角〃解析：(1)因绳子只能提供拉力，故/传感器对应的是表中力戸，对节点O受力分析有 F)sin 30=mg,解得加=0.05 kg(2)对于O点，受力平衡，O点受到鬥、局及钩码向下的拉力，根据几何关系可知，F2 =F]COS 30=1.103 X^-=0.955 N,因为3受到的是压力，所以局空缺处数据应为一0.955 N.(3)实验中，让/传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O 的位置不变，从而保证03水平，故选C.答案：⑴冋 0.05 (2)-0.955 (3)C。