1、【 精品教育资源文库 】 第 7 讲 实验 :验证力的平行 基础巩固 1.(2016 北京海淀期中 ,4)如图为 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验装置示意图 ,橡皮条的一端固定在木板上 A位置 ,另一端系有轻质小圆环 ;轻质细绳 OB和 OC一端系在小圆环上 ,另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环 ,使橡皮条在平行木板平面内伸长至 O位置。对于上述验证力的平行四边形定则的实验过程 ,下列说法中正确的是 ( ) A.只需记录弹簧测力计的示数 B.OB和 OC绳拉力的方向应与木板平面平行 C.只需记录 OB和 OC绳的长度和弹簧测力计拉力 方向 D.OB和 O
2、C绳的长度越短测量的误差越小 2.(2018 北京朝阳期中 )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别挂在墙上的两个钉子 A、 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 ,如图所示。 (1)(多选 )为完成该实验 ,下述操作中必需的是 。 a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长 c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录 悬挂重物后结点 O的位置 (2)钉子位置固定 ,欲利用现有器材改变条件再次验证 ,可
3、采用的方法是 。 3.2017 北京石景山一模 ,21(1)在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验中 ,某同学进行实验的主要步骤是 : 【 精品教育资源文库 】 a.如图甲所示 ,将橡皮筋的一端固定在木板上的 A点 ,另一端拴上两根绳套 ,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。 b.沿着两个方向拉弹簧测力计 ,将橡皮筋的活动端拉到某一位置 ,将此位置标记为 O点 ,读取此时弹簧测力计的示数 ,分别记录两个拉力 F1、 F2的大小。用笔在两绳套的拉力方向上分别标记 a、 b两点 ,并分别将其与 O点连接 ,表示两力的方向。 c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O点 ,记录其拉力 F的大
4、小并用上述方法记录其方向。 实验中确定分力方向时 ,图甲中的 b点标记得不妥 ,其原因是 。 用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O点 ,这样做的目的是 。 图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示 ,其中 是 F1和 F2合力的实际测量值。 丙 实验中的一次测量如图丙所示 ,两个测力计 M、 N的拉力方向互相垂直 ,即 +=90 。若保持测力计 M的读数不变 ,当角 由图中所示的值逐渐减小时 ,要使橡皮筋的活动端仍在 O点 ,可采用的办法是( ) A.增大 N的读数 ,减小 角 B.减小 N的读数 ,减小 角 C.减小 N的读数 ,增大 角 D.增大 N的读数 ,增大 角 4.在 “ 验
5、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为固定橡皮条的图钉 ,O为橡皮条与细绳的结点 ,OB和 OC 为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。 【 精品教育资源文库 】 (1)图乙中的 是力 F1和 F2合力的理论值 , 是力 F1和 F2合力的实际测量值。 (2)本实验采用的科学方法是 (填字母代号 )。 A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法 (3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力 F1和 F2,图中小正方形的边长表示 2 N,两力的合力用 F表示 ,F1、 F2与 F的夹角分别为 1和 2,关于 F1、
6、F2与 F、 1和 2的关系正确的有 。 A.F1=4 N B.F=12 N C. 1=45 D. 1 2,所以选项 B、 C正确。 【 精品教育资源文库 】 (4)两分力可以同时大于合力 ,故 A正确 ;结点受三个力作用处于平衡状态 ,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力 橡皮条的拉力等大、反向 ,是一对平衡力 ,而橡皮条的拉力不是合力 ,故 B错 ;只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同 ,故 C对 ;若两个分力的大小变化而方向都不变 ,则合力必定变化 ,故 D错。 综合提能 1. 答案 (1)4.0 (2)()F 1、 F2和 F 合 如图所示 ()4.0 0.05 解析 (1)
7、测力计的分度值为 0.2 N,F的大小为 4.0 N。 (2)() 图见答案。分别以 F1、 F2为邻边作平行四边形 ,并作出对角线 ,即得 F 合 。 () 表示 F 合 的线段的长度为 20.0 mm,F 合 = 1 N=4.0 N 。 F 合 与拉力 F的夹角的正切值为 tan =0.05。 2. 答案 (1)如图甲所示 10.0(9.8、 9.9、 10.1均正确 ) 图甲 (2)1.80(1.701.90均正确 ) (3)如图乙所示 【 精品教育资源文库 】 图乙 (4)FOO 解析 (1)根据表格数据 ,作出 F-l图线 ,图线的横截距即表示橡皮筋原长 ,因此 l0=10.0 cm。 (2)橡皮筋总长 l=OA+OB=13.60 cm,根据 F-l图线 ,可读出橡皮筋长度 l=13.60 cm 时橡皮筋的拉力为1.80 N。 (3)根据平行四边形定则作图 ,对角线表示合力 F。 (4)若 F与 FOO在误差范围内大小相等、方向相同 ,就表明力的平行四边形定则是正确的。
