高考物理一轮复习 第二章 微专题14 验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则1考点及要求：(1)实验原理和步骤；(2)数据处理和误差分析.2.方法与技巧：等效法和作图法1(实验原理和步骤)如图1所示，小明做“验证力的平行四边形定则”的实验，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图甲所示先用两个弹簧测力计钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，结点到某一位置O，此时记下两个弹簧测力计的读数F1和F2和两细绳的方向请完成下列问题：(1)F1的读数如图乙所示(只画出了弹簧测力计的一部分)，则F1_ N.图1(2)小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，应使结点拉到_，记下弹簧测力计的读数，并记下_(3)在本实验中，若保持F1和F2的大小不变，则关于这两个力的合力的说法中正确的是()A合力F的大小随F1与F2夹角的增大而增大BF1和F2的夹角在0到180之间时，夹角越小，合力F越大CF1或F2的大小总是小于合力F的大小D合力F的大小不一定大于F1或F2的大小2(数据处理和误差分析)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：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用作图法求得该弹簧的劲度系数k_N/m；(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图2所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧B上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合；图2(3)由图得到F合_N.3在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图3甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点图3(1)下列叙述正确的是()A该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C实验中AO和BO的夹角应尽可能大D在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F两力中，方向一定沿CO方向的是_4某同学用如图4所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”三根细绳结于O点，分别与两弹簧测力计和钩码相接图4(1)实验步骤如下：A弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点；B结点O下面的细绳挂钩码C；C手持弹簧测力计B缓慢向左拉，使结点O静止在某位置；D记下钩码的质量m、结点O的位置、读出并记录弹簧测力计A和B的示数、记录_(2)在实验过程中，下列哪些情况会对实验结果产生误差？答：_(填选项前的字母)A木板不竖直BA弹簧测力计外壳的重力CB弹簧测力计的拉力方向没有保持水平D改变弹簧测力计B的拉力进行多次实验时，结点O的位置发生变化(3)某次实验中该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超过量程，请你提出解决问题的一个办法_。答案解析1(1)1.23(1.221.24均可)(2)同一位置O细绳的方向(3)BD解析(1)弹簧测力计的最小格为0.1 N，需向下一位估读，读数为1.23 N(2)合力与两个分力的作用效果相同，故应将橡皮条拉至同一位置O；力是矢量，应同时记录力的大小和方向(3)F1与F2大小不变时，两力的夹角越小，合力越大，选项A错误，选项B正确；合力与分力是等效替代的关系，但合力不一定大，分力也不一定小，选项C错误，选项D正确2(1)见解析图54(5256均可)(2)2.10(2.082.12均可)见解析图(3)3.30(3.103.50均可)解析(1)如图甲所示，在图像上取相距较远的两点P(0.50,0.30)，Q(6.00,3.25)，弹簧的劲度系数k N/cm0.54 N/cm54 N/m；(2)弹簧测力计的读数为2.10 N，利用作图法作出合力的图示，如图乙所示(3)由(2)中图示可得F合3.30 N.3(1)BD(2)F解析(1)AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中力的作用效果是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确(2)由题图乙知，F是二力用平行四边形定则合成所得，F是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与OC共线的是F.4(1)三根细绳(三个拉力)的方向(2)A(3)减小弹簧测力计B的拉力(或减小钩码C的质量、或减小AO与BO之间的夹角或改变能达到要求的AO、BO的方向)解析(2)木板不竖直会导致绘图时力的方向与实际方向不同，会产生误差，弹簧测力计外壳的重力与其示数无关，弹簧测力计B的拉力方向可以不水平，故A符合题意，B、C不符合题意结点O发生变化，不属于误差，属于错误，故D不符合题意