2024版高考物理一轮总复习专题二相互作用实验三验证力的平行四边形定则提能演练

专题二相互作用实验三验证力的平行四边形定则知识巩固练1.(1)验证“力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图甲中弹簧测力计B的示数为________N；图乙中的F和F'两力中，方向一定沿OA方向的是________.

(2)本实验采用的科学方法是________.

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【答案】(1)11.40F(2)B2.以下是某同学在“探究共点力作用下物体的平衡条件”实验中的操作步骤.请完成步骤中的填空：A.将一方形薄木板竖直放置，在板面上用图钉固定好白纸，把两滑轮固定在板上；B.用弹簧测力计称一薄铁块重力，记下示数F；C.用两根细线结于O点，在O点吊上一薄铁块，两细线绕过定滑轮，与两个弹簧测力计的挂钩相连(铁块和测力计都不与纸面接触)，如图所示；D.当铁块静止时，分别记下两个测力计的示数F1、F2和________；

E.根据____________________作出F1、F2的合力F12，记下OC方向并作出力F的图示；

F.通过比较F12和F的________________，即可得出实验结论.

【答案】方向平行四边形定则大小和方向3.某同学用如图甲所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A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A和B的示数，图乙为A的示数.在贴于竖直木板的白纸上记录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，弹簧测力计A的拉力为________N.

(2)下列的实验要求中不必要的是________.

A.细线应尽可能长一些B.应测量重物M所受的重力C.细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于90°D.改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是________.

A.图丙中的F是力F1和F2合力的理论值B.图丙中的F'是力F1和F2合力的理论值C.F是力F1和F2合力的实际测量值D.本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的【答案】(1)3.80(3.79~3.81均可)(2)CD(3)BCD【解析】(1)由于弹簧测力计的最小刻度为0.1N，因此估读到0.01N，故读数为3.80N.(2)细线长一些可以使力的方向画得更准确，A正确；应测出重物M的重力，从而画出重力的图示，与重力相平衡的力就是两个弹簧测力计的拉力的合力，B正确；细线AO与BO之间的夹角应适当大些，但没必要一定大于90°，C错误；由于第二次O点的位置与第一次O点的位置没有任何关系，因此没必要每次都要使O点静止在同一位置，D错误.故没必要的应为C、D.(3)图中的F应是重力的平衡力，因此力F为F1和F2合力的实际值，A错误，C正确；F'是通过平行四边形作出的，因此图中的F'是力F1和F2合力的理论值，B正确；本实验将细绳都换成橡皮条，不会改变拉力的方向和大小，因此同样能达到实验目的，D正确.故选BCD.4.甲同学尝试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a挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q，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a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)图中弹簧测力计a的示数为________N.

(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)

A.应测量重物Q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)乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F'，通过作图法验证平行四边形定则时，下列符合实际情况的是________.

A B C D【答案】(1)5.80(2)D(3)C【解析】(3)根据二力平衡条件，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F'，一定与橡皮筋共线，而作图得到的合力F不一定与橡皮筋共线，选C.综合提升练5.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要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(如图所示).实验中需用两只弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：A.拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是________(填相应的字母).

(2)若两只弹簧测力计的示数均为4N，且两个弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则________(填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是__.

【答案】(1)ABC(2)不能量程太小6.完成以下“验证平行四边形定则”实验的几个主要步骤：(1)如图甲所示，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两弹簧测力计的示数F1、F2.以及两细绳套的方向. 甲乙丙6.(2)如图乙所示，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到____________，记下细绳套的方向(如图