第三章力与相互作用 实验题专练- 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章力与相互作用——实验题专练1．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，实验室准备了以下器材：方木板，白纸，图钉，弹簧测力计，橡皮条，细绳，刻度尺，铅笔。某实验小组的部分实验操作步骤为：A．用图钉把白纸固定在水平木板上B．将橡皮条的一端固定在白纸上的O点，另一端小圆环上系两根细绳C．用两个弹簧测力计分别拉动细绳，将小圆环拉到P点后保持静止D．读取并记录两个弹簧测力计的读数E．再改用一个弹簧测力计拉动细绳，仍将小圆环拉到P点后保持静止F．读取并记录弹簧测力计的读数F①请你指出上述操作中存在的遗漏___________；②在E步骤中，“仍将小圆环拉到P点”的目的是___________；③用两个弹簧测力计分别拉动细绳时，细绳拉力分别用、表示，用一个弹簧测力计拉动细绳时，细绳拉力用F表示，完善操作后，在白纸上分别作出、和F的图示，以、为邻边做平行四边形，、之间的对角线用F表示，大量实验表明，与F___________，因此可以得出以两个分力、为邻边做平行四边形，、之间的对角线就代表___________。2．为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是______，A弹簧的劲度系数为______N/m，B弹簧的劲度系数为______N/m。若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧______（填“A”或“B”）。

3．某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。

（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量x为___________cm；（2）该实验中，以下说法正确的有___________A．弹簧被拉伸时，所挂钩码越多越好B．用悬挂钩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．用标尺刻度测量弹簧长度时，标尺刻度应处于竖直方向并尽量靠近但不接触弹簧D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出所有拉力与伸长量之比相等（3）该同学先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用标尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L-L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的___________。A．B．C．D．4．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作:a.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上b.用图订把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳形成结点细绳的另一端系着绳套；c.如图甲，用两个弹簧测力计分别钓住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹簧测力计的示数，两根细绳的方向；d.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线F；e.只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，将结点拉到相同的位置O；并按同一标度作出这个力F′的图示；f.比较F′和F的大小和方问，看它们是否相同，得出结论。

（1）实验中确定分力方向时，图甲中的a点标记得不妥，其原因_____________。（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，方向一定沿AO方向的是_____________；（3）本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法_____________。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（4）实验中，下列要求不必要的是_____________。（请填写选项前对应的字母）A．同一次实验中，O点位置不允许变动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．多次重复试验时，每次都要使结点O在同一位置5.在探究弹簧弹力和伸长量的关系时,小张同学用如图甲所示的实验装置进行实验。将该弹簧竖直悬挂,在自由端挂上钩码,改变钩码的个数,记录钩码的质量m和弹簧上指针在刻度尺上的读数x。(1)小张同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图像如图乙所示,由图像可求得该弹簧的劲度系数k=N/m(当地的重力加速度g取9.8m/s2,结果保留3位有效数字)。

(2)在本次实验中,考虑到弹簧自身有重力,测得弹簧劲度系数k的值与真实值相比较(选填“偏大”“偏小”或“没有影响”)。

6.在探究求合力的方法实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一只弹簧测力计。(1)为了完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力F/N0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.605.586.42根据表中数据作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k=N/m(结果保留2位有效数字)。

(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示,其读数为N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在图乙中画出这两个共点力的合力F合的图示。

(3)由图得到F合=N(结果保留2位有效数字)。

7．某同学在“探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系”实验时，实验装置如图甲所示。

（1）当向下拉力为零（不悬挂钩码）时，指针______；A．必须指向0刻度处B．可以指向直尺任意位置（2）通过多组实验，得到如图乙所示的弹簧弹力F与伸长量x的五组数据，由图线求得该弹簧的劲度系数为______N/m；（3）小张同学实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度L，把作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的图象可能是图丙中的______；

他认为图像的斜率大小即为弹簧的劲度系数。他的想法是否正确？______（填“正确”或“不正确”）。8．某同学在“探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系”实验时，实验装置如图甲所示。

（1）当向下拉力为零（不悬挂钩码）时，指针______；A．必须指向0刻度处B．可以指向直尺任意位置（2）通过多组实验，得到如图乙所示的弹簧弹力F与伸长量x的五组数据，由图线求得该弹簧的劲度系数为______N/m；（3）小张同学实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度L，把作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的图象可能是图丙中的______；

（4）他认为图像的斜率大小即为弹簧的劲度系数。他的想法是否正确？______（填“正确”或“不正确”）。9．某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图（a）所示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。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图（b）所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。（1）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（c）所示，可知拉力的大小为______N。（2）在操作过程中，对减小实验误差有益的说法有（______）A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大（3）本实验采用的科学方法是______。（选填“控制变量法”或“等效替代法”）（4）图（d）所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中为只用一个弹簧测力计拉橡皮条时所受到的拉力，则其中_____（选填“甲”或“乙”）同学测得的实验结果比较符合实验事实。10．某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；…；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个