2016-2017学年高中物理第5章力与平衡实验：验证力的平行四边形定则学业分层测评鲁科版必修1

实验：验证力的平行四边形定则 (建议用时：45分钟)1“探究求合力的方法”的实验原理是等效原理，其等效性是指()A使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变B使两分力与合力满足平行四边形定则C使两次橡皮筋伸长的长度相等D使两次橡皮筋与两绳套的结点都与O点重合【解析】“探究求合力的方法”的实验中，两次拉伸橡皮筋时，伸长的长度及伸长的方向均相同，两分力与合力的作用效果才相同，才具有等效替代关系；因此C错误，D正确；实验过程中，弹簧测力计的拉力的大小和方向是可以改变的，A错误；合力与分力间一定满足平行四边形定则，不是人为造成的，故B也错误【答案】D2在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图6所示)实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必须注意以下几项：图6A两根细绳必须等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行其中正确的是()【解析】该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错误；与两绳长短无关，A错误；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确【答案】C3“验证力的平行四边形定则”的实验如图7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为细绳图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图甲 乙图7(1)图乙中的_是力F1和F2的合力的理论值；_是力F1和F2的合力的实际测量值(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：_(选填“变”或“不变”)(3)本实验采用的科学方法是_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【解析】(1)用平行四边形定则作图得到的是实验的理论值，即F；直接测量得到的是实际测量值，即F.(2)细绳的作用是对结点O施加不同方向的拉力F1、F2，换用橡皮筋拉结果是一样的(3)力的合成与分解使用的是等效替代法B正确【答案】(1)FF(2)不变(3)B4如图8甲为“探究求合力的方法”的实验装置(1)下列说法中正确的是_A在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置可以变化B弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下CF1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_N.甲 乙图8【解析】(1)在测量同一组数据的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，如果变化，即受力变化，所以A选项错误；由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O，定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小，所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向，B选项错误；弹簧测力计的使用，不能超过其量程，C选项正确；两个拉力的方向合适即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定为90，所以D选项错误(2)考查弹簧测力计的读数，应注意估读【答案】(1)C(2)4.005某同学用如图9所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A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A和B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. 【导学号：79750088】图9(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N.(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对应的字母)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【解析】(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A的示数为3.6 N.(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M的重力等大反向，所以应测量M所受的重力为减小测量误差，应该做到弹簧测力计使用前校零，拉力的方向与木板平面平行，A、B、C对改变拉力进行多次实验，O点位置可以不同，D错【答案】(1)3.6(2)D6在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学的实验过程如图10乙所示，甲、丙两图为两个弹簧测力计的放大图片：甲 乙 丙图10(1)读出两弹簧测力计的读数F1_N，F2_N.(2)画出两力的图示，再利用平行四边形定则画出合力的图示(选1 cm为1 N)(3)由合力的图示可得合力的大小约为_N.【解析】(1)甲弹簧测力计的读数为F12.50 N，丙弹簧测力计的读数为F22.00 N.(2)(3)由合力的图示可得合力的大小约为3.20 N【答案】(1)2.502.00(2)见解析(3)3.207将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、分度值为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图11所示这时弹簧测力计的示数可从图中读出图11(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N(只需读到0.1 N)(2)在方格纸(如图)上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.1 N，因此，竖直向下弹簧测力计读数为2.5 N，水平向右的弹簧测力计的读数为4.0 N.(2)选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N，求出的合力如图所示【答案】见解析4