相互作用-验证力的平行四边形定则.doc

验证力的平行四边形定则【例1】如图所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果.若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中哪一个实验结果是尊重实验事实的?答案 甲【例2】在两个共点力的合成实验中,如图所示,用A、B两个测力计拉橡皮条的结点D,使其位于E处,+=90,然后保持A的读数不变,当角由图示位置逐渐减小时,欲使结点仍在E处,可采用的方法是 （ ）A.增大B的读数,减小角 B.减小B的读数,减小角C.减小B的读数,增大角 D.增大B的读数,增大角答案 B【例3】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列哪些方法可减小实验误差? （ ）A.两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些C.拉橡皮条的细绳要稍长些D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度答案 BCD 创新应用方法巧用1.仅用一个弹簧秤验证力的平行四边形定则【例4】在“验证力的平行四边形定则”实验中,除了供给其他各个必要的器材外,只给了一个弹簧秤.能否做好本实验?如能,请简要说明如何操作?答案 可以.在固定好白纸和橡皮条以后,用弹簧秤拉一个细绳、用手拉另一个细绳（两绳间有一不为零的夹角）,把细绳和橡皮条的结点拉至某一位置O.记下位置O、两条细绳的方向、弹簧秤的示数F1.然后用弹簧秤拉另一条细绳,用手拉前一次弹簧秤拉的那条细绳,使结点仍然到达位置O.同时使两细绳和前一次拉动时画下的两条直线重合,记下此时弹簧秤的示数F2.以F1、F2为邻边作平行四边形,求出合力的理论值F.上述操作完成的实验内容,相当于用两个弹簧秤同时拉动橡皮条所完成的实验内容,其他实验步骤和有两个弹簧情况下的实验完全相同.不过,按照此种方法操作,会带来新的实验误差,原因是在第二次拉动橡皮条时,要想在结点到达位置O的同时,两根细绳和前一次拉动时画下的直线完全重合是不可能的,一定会有偏差.2.仅用橡皮条验证平行四边形法则【例5】请不用弹簧秤,只用三条相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证平行四边形法则.答案 仅用橡皮条也可验证平行四边形定则,其步骤、方法如下: （1）将三条橡皮条的一端都拴在一个图钉O上,将这三条橡皮条的另一端分别再拴一个图钉A、B、C,注意此时四个图钉均未固定在板上,如图所示.（2）用直尺测出橡皮条的自由长度L0,注意从图钉脚之间测起.（3）将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上,拉第三根橡皮条C,即使三条橡皮条互成角度拉伸,待节点处的图钉O静止时,钉下C图钉,并记录图钉O的位置（注意此时O图钉不能钉）记录图钉A、B、C的位置.（此时图钉有孔,不需铅笔）（4）测出这三条橡皮的长度L1、L2、L3,分别算出它们的伸长量X1=L1-L0,X2=L2-L0,X3=L3-L0.（5）将X1、X2、X3按一定比例图示出来,以X1、X2为邻边作平行四边形,求出其对角线OC.比较OC与OC的长度（即X3的长度）,如果相等,且在一条直线上,则达到目的.若OC与OC有一微小夹角,则有误差（如上图所示）.本实验是根据图钉O受到三个平面共点力而静止.任意两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的原理.1.在做“互成角度的两个力的合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是 （ ）A.同一次实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取90,以便于算出合力的大小答案 ACD2.在验证力的平行四边形定则的实验中,使b弹簧秤按图实所示位置开始顺时针缓慢转动,在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变,则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是 （ ）A. a增大, b减小 B. a减小, b增大C. a减小, b先增大后减小 D.a减小, b先减小后增大答案 D3.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、最小刻度为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,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.（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（见下图）上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.答案 （1）2.5 4.0 （2）如下图所示4.在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图中作出,方格每边的长度表示1 N,O是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法作出合力F的图示（在作F2的平行线时,请你在图上用虚线画出固定三角板的位置、移动三角板的位置,并用箭头标示出的移动方向）,得到的合力的大小为 N.答案 合力F的图示如下图所示 71.用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径,方法如图所示,此圆柱体的直径为（ ）A.2.5 cmB.2.0 cmC.2.00 cmD.2.000 cm答案 C2.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,以下说法正确的是 （ ）A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等答案 AB3.实验中所说的合力与两分力具有相同的效果,是指下列说法中的 （ ）A.弹簧测力计的弹簧被拉长 B.固定橡皮条的图钉受拉力产生的形变C.细绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在某一方向上伸长某一长度答案 D4.准确度为0.1 mm的游标卡尺,游标尺刻度总长度为9 mm,若其最末一个刻度线与主尺的44 mm刻度线对齐,则游标尺的第5条刻度线所对着的主尺刻度为 （ ）A.35.0 mmB.39.5 mmC.43.4 mmD.35.4 mm答案 B5.关于游标卡尺,下列说法正确的是（ ）A.利用一对外测量爪可测量圆筒的内径 B.利用一对内测量爪可测量圆筒的外径C.利用一对外测量爪可测量篮球的直径 D.利用深度尺可测量槽或孔的深度答案 D6.游标卡尺的游标有10个等分刻度,当左、右测量爪合拢时,游标尺在主尺上的位置如图 （A）所示,当用此尺测某工件时,游标尺在主尺上的位置如图（b）所示,则工件的实际长度是（ ）A.9.7 mm B.10.8 mm C.11.4 mm D.12.6 mm答案 A7.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中关于操作步骤的先后顺序,下列说法正确的是 （ ）A.先测量原长,后竖直悬挂B.先竖直悬挂,后测量原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重答案 BD8. 下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是（ ）A.实验中F的具体数值必须计算出来B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替x,F-L也是过原点的一条直线C.利用F-x直线可求出k值D.实验时要把所有点连到线上,才能探索得到真实规律答案 C9.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要两次拉伸橡皮条:一次是通过细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,在这两次拉伸中 （ ）A.只要求将橡皮条拉到相同的长度B.要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度C.将弹簧秤拉到相同的刻度D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置答案 BD10.如图甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）.则下列判断正确的是 （ ）A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B.弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C.该弹簧的劲度系数是200 N/mD.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变 答案 BCD11.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图甲所示. （1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50 g）,指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化,几次实验测得相应的F、x各点已描绘在图乙中.由图象得出弹簧的劲度系数kA= N/m.（结果取两位有效数字）;此弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长量x的关系是 .（2）如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是 （ ）A.大于kAB.等于kA C.小于kA D.无法确定（3）如果将指针固定在A点的上方Q处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是 （ ）A.大于kAB.等于kA C.小于kA D.无法确定答案 （1）42（2） F弹=42x （2）B （3）A12.做“验证力的平行四边形定则”实验.实验步骤如下: （1）在水平放置的木板上,固定一张白纸.（2）把橡皮筋的一端固定在O点,另一端拴两根带套的细线,细线与橡皮筋的交点作为结点.（3）在纸面上离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点.（4）用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个细套,把结点拉至A点,如图所示,记下此时两力F1和F2的方向和大小.（5）改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至A点,记下此时F的方向和大小.（6）拆下弹簧秤和橡皮筋请你写出下面应继续进行的实验步骤.答案 （1）在A点按同一标度,作出F1、F2、F的图示.（2）利用平行四边形定则作F1、F2的合力F.（3）比较F和F的