2022版高中物理 第五章 力與平衡 實驗 驗證力的平行四邊形定則試題 魯科版必修11.(2017·黃山高一期末)(多選)在“互成角度的兩個力的合成”實驗中,用兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉橡皮條,使它伸長到某一位置O點,為了確定兩個分力的大小和方向,這一步操作中必須記錄的是(BD)A.橡皮條固定端的位置B.描下O點位置和兩條細繩套的方向 C.橡皮條伸長后的總長度D.兩個彈簧測力計的讀數(shù)解析:該實驗的實驗?zāi)康氖球炞C力的平行四邊形定則,要根據(jù)兩個彈簧測力計拉橡皮條時兩個拉力的大小和方向做出平行四邊形求出其合力大小,然后與一個彈簧測力計拉橡皮條時的拉力大小進行比較,最后得出結(jié)論,故需要記錄的是兩拉力的大小和方向,選項A,C錯誤,B,D正確.2. (2017·泰安模擬)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細繩,細繩的另一端都有繩套(如圖所示).實驗中需用兩只彈簧測力計分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條.某同學(xué)認為在此過程中必須注意以下幾項:A.兩根細繩必須等長B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行其中正確的是 . 解析:該實驗驗證兩個分力的效果等效于其合力的效果,不必要求兩分力等大,與兩繩長短無關(guān),但需使兩分力與合力在同一平面內(nèi),故選項C正確.答案:C3.在“探究求合力的方法”實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧測力計.(1)為完成實驗,某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x(×10-2 m)0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m; (2)某次實驗中,彈簧測力計的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為N;同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N,請畫出這兩個共點力的合力F合; (3)由圖得到F合= N. 解析:(1)描點作圖.圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)k= N/m55 N/m.(2)刻度精確到0.1 N,讀數(shù)時要估讀到0.01 N,讀為2.10 N.(3)由平行四邊形定則作平行四邊形的對角線,兩分力方向已知,已知一個力的大小,利用比例計算如圖(0.5 cm代表1 N),F1=2.10 N,長1.05 cm,F2=2.5 N,長1.25 cm,F合長1.65 cm,則F合=3.3 N.答案:(1)55(2)2.10圖見解析(3)3.34.在“探究力的平行四邊形定則”實驗時某興趣小組用如圖(甲)所示的兩個力拉彈簧使之伸長至某個位置,并記錄,再換一根細繩牽引彈簧,使彈簧伸長到同一位置. (1)本實驗采用的科學(xué)方法是 . A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法(2)某同學(xué)在坐標紙上畫出了如圖(乙)所示的兩個已知力F1和F2,圖中小正方形的邊長表示2 N,則兩力的合力F= N,F1與F的夾角為= . 解析:(1)本實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法,故選B.(2)F1和F2兩個力的豎直分量相同,故豎直方向合力為零,水平方向,F1x=4 N,F2x=8 N,故合力為F=F1x+F2x=12 N,方向沿水平方向;F1與F的夾角為=45°.答案:(1)B(2)1245°5.甲、乙、丙三位同學(xué)做“互成角度的兩個力的合成”實驗,所用彈簧測力計的量程為05 N,他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點,橡皮條的另一端通過細繩連接彈簧測力計,用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點,如圖所示,此時細繩都與平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小.甲同學(xué):F1和F2的方向互相垂直,F1=3.0 N、F2=3.8 N;乙同學(xué):F1和F2方向間的夾角約為30°,F1=F2=4.0 N;丙同學(xué):F1和F2方向間的夾角約為120°,F1=F2=4.0 N.這三位同學(xué)中操作不正確的是哪一位?并說明原因.解析:甲同學(xué):F1和F2的方向互相垂直,其合力大小小于5 N,小于彈簧測力計的最大測量值;乙同學(xué):F1和F2方向間的夾角約為30°,其合力大小大于5 N,超過了彈簧測力計的最大測量值;丙同學(xué):F1和F2方向間的夾角約為120°,其合力大小小于5 N,小于彈簧測力計的最大測量值;這三位同學(xué)中操作不正確的是乙同學(xué).答案:操作不正確的是乙同學(xué),因為他這兩個力的合力超過了彈簧測力計刻度的最大值5 N,之后再用一個彈簧測力計拉橡皮條時拉不到 O點