实验03探究力的平行四边形定则（模拟演练）

1、第二章实验三»>模拟演练1. (2014-山东卷)某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮 筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了 如下实验：将两条橡皮筋的一端分別挂在墙上的两个钉子/、b上，另一端与第三条橡皮筋 连接，结点为o,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1) 为完成该实验，下述操作中必要的是a.测量细绳的长度b.测量椽皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度<1.记录悬挂重物后结点o的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可釆用的方法是解析：结点受三个力，其中两个力的合力与第三

2、个力等大反向，故先测出各力的大小和 方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边 形的对角线与第三个力等大反向，即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋的原长、 悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后o点位置.故应选b、c、.可以通过改变小重物改 变各力的大小.答案：久c、d (2)更换不同的小重物2. (2011-江苏卷)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧 测力计/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力和3的示数，并在贴于 竖直木板的白纸上

3、记录o点的位置和拉线的方向.(1) 本实验用的弹簧测力计示数的单位为n,图屮/的示数为n.(2) 下列不必要的实验要求是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(3) 某次实验中，该同学发现弹簧测力计力的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办 法.解析：(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 n,所以/的读数为3.6 n. (2)根据三力平衡的 特点可知，弾簧测力计a. b的拉力的合力与重物m的重力等值反向，故a项是必要的.弹 簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值，所以使用前需校零，b项是必要的

4、.只有拉线方 向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内，c项也是必要的.实验中只需测 出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计力的拉力不同 时0点的位置就不同，故没必要使0点静止在同一位置，答案为d. (3)弹簧测力计加的指 针稍稍超岀量程，说明拉弹簧测力计/的力大了，可行的解决方法有：改变弹簧测力计3 拉力的大小或方向；减小重物m的质量(或将/更换成较大量程的弹簧测力计).答案：(1)3.6 (2)d (3)见解析3. (1)在做“探究求合力的方法”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两 根带绳套的细绳.实验屮需用两个弹簧秤分别钩住绳套把橡皮条的一

5、端拉到某一确定的o点，则下列说法中正确的是()a. 两根细绳必须等长b. 同一次实验屮，0点位置不允许变动c. 实验中，把橡皮条的另一端拉到0点吋，两个弹簧秤之间的夹角必须取90。d. 本实验采用的科学方法是等效替代法(2) 某同学用劲度系数为500 n/m的弹簧oc代替橡皮条做“探究求合力的方法”实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下： 若弹簧秤a、b间夹角为90。，弹簧秤q的读数是n(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为.n. 若弹簧秤bl'可夹角大于90。，保持弹簧秤a与弹簧oc的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧oc的夹角，则弹簧秤b的读数(填“变大”“变小”或“不变”).图

6、1解析：(1)此实验中两根细绳没必要必须等长，选项a错误；同一次实验中，o点位置 不允许变动，以保证力的等效性，选项b正确；实验中，把橡皮条的另一端拉到o点时，两个弹簧秤之间的夹角大小适当即可，没必要必须取90。，选项c错误；本实验采用的科学 方法是等效替代法，选项d正确；故选bd.(2)根据胡克定律可知，f=/lx=500x0.01=5 n;根据弹簧秤的读数方法可知，°的读 数为3.00 n;两弹簧秤夹角为90°,则可知，b的读数为:f=yj5232 n=4.00n;若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤q与弹簧oc的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧oc的夹角

7、；如图所示；则可知两弹簧秤的示数均变大；答案：(1)bd (2)3.003.02(有效数字要求)3.94.1变大4. (2018-江西省上高县高三模拟)某同学为了探究求合力的方法，先用一个弹簧秤通过 细线悬吊一个钩码；当钩码静止时，弹簧秤的示数为2.00 n；再用两个弹簧秤a和b通过 两根细绳互成角度将该钩码悬吊，其屮b弹簧秤一端固定，a弹簧秤所拉细线如图1所示水 平向左，当钩码静止时，b弹簧秤的示数如图2所示.(1)图2中b弹簧秤的示数为n；可求岀a弹簧秤的拉力为n；3.0 u 3.0 单位：n图2(2)保持a弹簧秤及其所拉的细绳方向不变，将h及其所拉的细绳以o为轴沿逆时针方 向在图示平而内

8、缓慢转到竖直方向，在此过程屮，b的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”).解析：(1)图2中弹簧秤的示数为2.50 n;可求出d弹簧秤的拉力为耳一尸= 冷2.5$-2.2 n=1.50n;(2)根据力的平衡知识可得：fas 0=mg,则当。角减小到零时几减小.答案：(1)2.50 1.50 (2)变小5. (201&广东模拟)如图所示，某小组同学利用dis实验装置研究支架上力的分解.a. b为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为 负./连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动.3固定不动，通过光滑饺链连 接一轻杆，将细绳连接在杆右端o点构成

9、支架，调整使得o点位于圆弧形轨道的圆心处， 保持杆沿水平方向.随后按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角zaob = e； 对两个传感器进行调零； 用另一绳在o点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数； 取下钩码，移动传感器儿改变角，重复上述步骤，得到图示数据表格q.(1) 根据表格g,可知/传感器对应的是表中的力(填“用或77')，并求得钩码质量为kg(保留一位有效数字)；(2) 换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b.则表格b中30。所对应的f2空缺处数据应为n；表格afi/n1.0010.580 1.002 f2!n-0.868-0.291 0.865 e30°60° 150° 表格bfi/n1.103 fjn e30°60° (3) 实验中，让/传感器沿圆心为o的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要li的 是(单选)：a. 方便改变/传感器的读数b.方便改变传感器的读数c.保持轻杆右端o的位置不变d.方便改变细绳与杆的夹角解析：(1)因绳子只能提供拉力，故/传感器对应的是表中力戸，对节点o受力分析有 f)sin 30°=mg,解得加=0.05 kg(2)对于o点，受力平衡，o点受到鬥、局及钩码向下的拉力，根