《备考指南一轮 物理 》课件-实验3

第二章实验三知识巩固练习1．某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m.如图甲所示，用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”的实验．在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是______N(图乙中所示)，则弹簧测力计b的读数可能为______N.(2)若弹簧测力计a、b间夹角大于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，则弹簧测力计a的读数________，弹簧测力计b的读数________(均填“变大”“变小”或“不变”)．【答案】(1)3.004.00(2)变大变大【解析】(1)根据胡克定律可知，F＝kx＝500×0.01N＝5N，根据弹簧测力计的读数方法可知，a的读数为3.00N，两弹簧测力计夹角为90°，则可知，b的读数为F＝eq\r(52－32)N＝4.00N.(2)若弹簧测力计a、b间夹角大于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，如图所示．则可知两弹簧测力计示数均变大．2．在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A．在白纸上按比例作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度；C．记下两个弹簧测力计的读数F1和F2，并且记录它们的方向；D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的结点到达某一位置O，并记下此位置，如图所示；E．记下弹簧测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近；F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；G．改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论．(1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是______(填选项前的字母)；正确的操作应为__________________________________．(2)上述实验步骤中有一个步骤是多余的，这个步骤是________(填选项前的字母)；(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为________(填选项前的字母)．【答案】(1)B只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的结点拉到O点(2)F(3)DCABEG【解析】(1)B中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度”，并没有强调沿PO方向．(2)本实验中只需要保证弹簧测力计两次作用的效果相同即可，没有必要记录橡皮筋被拉伸的实际长度，故多余的步骤是F.(3)根据本实验的实验原理可知，题述实验步骤合理的顺序是DCABEG.3．某实验小组选择了日常生活中使用的电子秤、保温水壶、细线、墙钉和白纸等物品，做“验证力的平行四边形定则”的实验．他们将水壶装上适量的水，如图甲所示，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶带子上．(1)如图甲所示，拉动电子秤使细线L1沿水平方向，此时在白纸上用铅笔记下细线结点的位置O、L2方向和______________________．(2)如图乙所示，将另一颗墙钉钉在L2方向上的B点并将L2拴在其上．手握电子秤沿着水平方向向右拉开细线L1、L2，使细线结点重新回到________位置并记下电子秤的示数．(3)如图丙所示，在电子秤下端悬挂水壶，记下电子秤的示数F.取下白纸按一定标度作出拉动细线L1、L2力的图示，并根据平行四边形定则作出合力F′的图示，若________________，则力的平行四边形定则得到验证．【答案】(1)电子秤的示数(2)O(3)在误差允许的范围内F＝F′【解析】(1)拉动电子秤使细线L1沿水平方向，此时在白纸上用铅笔记下细线结点的位置O、L2方向和电子秤的示数．(2)将另一颗墙钉钉在L2方向上的B点并将L2拴在其上．手握电子秤沿着水平方向向右拉开细线L1、L2，使细线结点重新回到O位置并记下电子秤的示数，保证L2的拉力与图甲中相同．(3)在误差允许的范围内，若两拉力的合力与水壶的重力大小相等，即与F大小相等，平行四边形定则得到验证．综合提升练习4．(2019年诸暨名校模拟)下面是关于“探究求合力的方法”的实验．(1)某同学的实验操作主要步骤如下：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．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另外一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；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，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力F′的图示；F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是______．(2)如图所示为利用实验正确记录的数据作出的图，则图中的__________是F1和F2的合力理论值，______是力F1和F2的等效合力的实际测量值．(3)如果某同学实验中测出F1＞F2的同时，还用量角器测量出F1和F2的夹角为75°，然后做出如下的几个推断，其中正确的是__________．A．将F1转动一定的角度，可以使合力F的方向不变B．将F2转动一定的角度，可以使合力F的方向不变C．保持F1的大小和方向不变，将F2逆时针转动30°，可以使合力F的大小和方向都不变D．只有保持F1和F2的大小不变，同时转动一定的角度，才可能使合力F的大小和方向都不变【答案】(1)CE(2)FF′(3)AB5．(2019年佛山名校三模)某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2.主要实验步骤如下：A．弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；B．弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧测力计的示数F1；C．根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′＝__①__；D．比较__②__，即可初步验证力的平行四边形定则；E．只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤．回答下列问题：(1)完成实验步骤：①____________________________；②____________________________；(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变．关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是______(填选项前的序号)．A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大【答案】(1)①eq\f(\r(3),3)F②F1和F′1在误差允许范围内是否