《(新課標(biāo)同步輔導(dǎo))2016高中物理 第3章 6實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證力的平形四邊形定則課時(shí)作業(yè)(含解析)新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo)同步輔導(dǎo))2016高中物理 第3章 6實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證力的平形四邊形定則課時(shí)作業(yè)(含解析)新人教版必修1(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課標(biāo)同步輔導(dǎo))2016高中物理 第3章 6實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證力的平形四邊形定則課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1
1.“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)原理是等效原理,其等效性是指( )
A.使彈簧測力計(jì)在兩種情況下發(fā)生相同的形變
B.使兩分力與合力滿足平行四邊形定則
C.使兩次橡皮條伸長的長度相等
D.使兩次橡皮條與兩繩套的結(jié)點(diǎn)都與O點(diǎn)重合
【解析】 “探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,兩次拉伸橡皮條時(shí),伸長的長度及伸長的方向均相同,兩分力與合力的作用效果才相同,才具有等效替代關(guān)系;因此C錯(cuò)誤,D正確;實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧測力計(jì)的拉力的大小和方向是可以改變的,A錯(cuò)誤;合力與分力間一定滿足平行四邊形定則,不是人
2、為造成的,故B也錯(cuò)誤.
【答案】 D
2.(2015·鄭州質(zhì)量檢測)某同學(xué)利用如圖3-6-5所示的裝置探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律,圖中GE是橡皮條,圖甲表示用兩個(gè)互成角度的拉力牽拉橡皮條,圖乙表示用一個(gè)拉力牽拉橡皮條,下列說法正確的是( )
3-6-5
A.圖甲中兩個(gè)拉力的方向必須相互垂直
B.甲、乙兩圖中,橡皮條拉伸方向EO必須水平
C.甲、乙兩圖中必須將橡皮條拉到相同位置O
D.圖甲中實(shí)驗(yàn)完成后,可更換橡皮條,繼續(xù)進(jìn)行圖乙中實(shí)驗(yàn)
【解析】 兩次測量中拉力作用效果相同,因此必須將橡皮條拉到相同位置O,不需要兩個(gè)拉力相互垂直,拉伸方向也不需要必須水平,實(shí)驗(yàn)中不能更換橡皮筋,故選
3、C.
【答案】 C
3.(多選)在做完“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)后,某同學(xué)將其實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行了回顧,并在筆記本上記下如下幾條體會(huì),你認(rèn)為他的體會(huì)中正確的是( )
A.用兩只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí),應(yīng)使兩細(xì)繩套間的夾角為90°,以便算出合力的大小
B.用兩只彈簧測力計(jì)拉時(shí)合力的圖示F與用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)圖示F′不完全重合,在誤差允許范圍內(nèi),可以說明“力的平行四邊形定則”成立
C.若F1、F2方向不變,而大小各增加1 N,則合力的方向也不變,大小也增加1 N
D.在用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí),要使彈簧測力計(jì)的彈簧與木板平面平行
【解析】 用兩只彈簧拉橡皮條時(shí),兩細(xì)繩套的夾角約在6
4、0°~120°范圍,實(shí)驗(yàn)中不需要計(jì)算出合力的大小,沒必要非得把繩套間夾角設(shè)定為90°,A錯(cuò).實(shí)驗(yàn)中F與F′的圖示不一定完全重合,只要兩者長度差不多,夾角很小,就可以近似驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”,B對(duì).F1、F2夾角不確定,它們的大小與合力F的大小關(guān)系不確定,不能通過F1、F2大小的變化來確定F大小的變化,C錯(cuò).為減小讀數(shù)和作圖的誤差,實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí),應(yīng)使彈簧測力計(jì)與木板平面平行且彈簧測力計(jì)的軸線沿橡皮條或細(xì)繩套方向,D對(duì).
【答案】 BD
4.在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示,如圖3-6-6所示,圖上標(biāo)出F1、F2、F、F′四個(gè)力,其中_______
5、_(填上述字母)不是由彈簧測力計(jì)直接測得的;若F與F′的________基本相等,________基本相同,說明力的平行四邊形定則得到了驗(yàn)證.
圖3-6-6
【解析】 位于平行四邊形對(duì)角線上的那個(gè)力是理論值,不是真正實(shí)驗(yàn)測量所對(duì)應(yīng)的力,只要作出的對(duì)角線方向、長短與實(shí)驗(yàn)得到力的有向線段差不多重合且等長,則在誤差允許范圍內(nèi),可認(rèn)為平行四邊形定則得到了驗(yàn)證.
【答案】 F′ 大小 方向
5.某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后,想在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來兩個(gè)彈簧測力計(jì),按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
A.在墻上帖一張白紙用來記錄彈簧測力計(jì)彈力的大小和方向
B.在一個(gè)
6、彈簧測力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯,記下靜止時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F
C.將一根大約30 cm長的細(xì)線從杯帶中穿過,再將細(xì)線兩端分別拴在兩個(gè)彈簧測力計(jì)的掛鉤上.在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開細(xì)線,使兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)相等,在白紙上記下細(xì)線的方向,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖3-6-7甲所示.
D.在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的彈力的圖示,如圖乙所示,根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F′.
3-6-7
(1)在步驟C中,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為________ N.
(2)在步驟D中,合力F′=________ N.
(3)若____________________________
7、________,就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
【解析】 (1)彈簧測力計(jì)讀數(shù)時(shí)需要估讀,最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出, 根據(jù)題圖甲彈簧測力計(jì)指針的位置,可讀出力的大小為3.00 N.
(2)根據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示 ,利用刻度尺和三角板在題圖乙上,由已知的兩個(gè)力作出平行四邊形,測量出兩力之間的對(duì)角線的長度,與標(biāo)度為1N的長度進(jìn)行比較,可求出F′的大小為(5.2±0.2)N.
(3)若F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
【答案】 (1)3.00 (2)(5.2±0.2) (3)F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等
6.(2
8、014·江蘇高考)小明通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
(1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖3-6-8所示,O點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置,兩彈簧測力計(jì)共同作用時(shí),拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn);一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮筋時(shí),拉力F3的方向過P3點(diǎn).三個(gè)力的大小分別為F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N.請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力.
圖3-6-8
(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn),小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.他用彈簧測力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進(jìn)一步探究了拉伸過程對(duì)橡皮筋彈性的影響.
實(shí)驗(yàn)裝置如圖3-
9、6-9所示,將一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O點(diǎn),下端N掛一重物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N,在白紙上記錄下N的軌跡.重復(fù)上述過程,再次記錄下N的軌跡.
圖3-6-9
圖3-6-10
兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖3-6-10所示.過O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn),則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為________.
(3)(多選)根據(jù)(2)中的實(shí)驗(yàn),可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有( )
A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比
B.兩次受到的拉力相同時(shí),橡皮筋第2次的長度較長
C.兩次被拉伸到相同長度時(shí),橡皮筋第2次受到的拉力較大
10、
D.兩次受到的拉力相同時(shí),拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大
(4)根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究,請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng).
【解析】 (1)用直尺作出如圖所示的力的示意圖,得到F合=4.6~4.9N都算對(duì).
(2)根據(jù)力的平衡F=mgtan θ,所以Fa=Fb,θ為橡皮筋被拉伸的方向與豎直方向的夾角.
(3)選B、D.根據(jù)題圖,兩次受到的拉力相同時(shí),橡皮筋第2次的長度較長,B項(xiàng)正確;根據(jù)題圖,兩次被拉伸到相同長度時(shí),即oa=ob,根據(jù)F=mgtanθ,橡皮筋第2次受到的拉力較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;從題圖可以看出,兩次受到的拉力相同時(shí),拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大,D正確,A錯(cuò)誤.
(4)橡皮筋拉伸不宜過長;選用新橡皮筋.(或拉力不宜過大,選用彈性好的橡皮筋;換用彈性好的彈簧)
【答案】 (1)見解析圖 (2)Fa=Fb (3)BD
(4)橡皮筋拉伸不宜過長;選用新橡皮筋(或拉力不宜過大;選用彈性好的橡皮筋;換用彈性好的彈簧)