2019年高考物理一轮复习第2章相互作用实验3验证力的平行四边形定则习题新人教版

1、第二章验证实验三力的平行四边形规律1.(2017全国卷iii )某研究工作团队进行了“检验力的平行四边形法则”的实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度为1 mm )的纸贴在桌上，如图(a )所示。 如果将猴皮筋儿的一端q固定在y轴上的b点(图示部分之外)，另一端p位于y轴上的a点，则猴皮筋儿为原来的长度。(1)将猴皮筋儿的p端以1条负荷传感器沿y轴从a点到坐标原点o拉伸，此时的拉伸力f的大小能够由负荷传感器读取。 负荷传感器的显示数量如图9 b所示，f的大小是_4.0_N。(2)去除(1)的拉伸力，猴皮筋儿p端与a点重叠的当前，使用2个负荷传感器将猴皮筋儿拉向云同步，再次将p端拉

2、伸至o点时，分别在图(a )中的2个折断线所示的方向上观察到2个拉伸力，从负荷传感器的显示数读出的2个拉伸力的大小(I)1n的力用5 mm长的线段表示，以o点作为作用点，在图(a )中描绘输出F1、F2的图，将它们的合力f合用平形四边形的法则描绘。如下图所示(ii)f合的大小为_4.0_N，f合和拉力f的夹角的正切值为_0.05_。 如果f合和拉伸力f的大小和方向的偏差在实验允许的误差范围内，该实验验证了力的平行四边形规律。解析 (1)从负荷传感器的读取规则可知，读取值为4.0N。 (2)()用平行四边形规律绘图的(ii )从图中可知f合=4.0N，从f合的顶点向x轴和y轴分别垂线，顶点的横坐

3、标对应长度为1mm，顶点的纵坐标长度为20mm，f合和拉伸力f的夹角的正切值为0.05。2.(2016浙江总理综合)一名学生在“探究弹簧与弹簧伸长关系”实验中，测定了图中弹簧OC的刚性系数为500N/m。 如图1所示，使用弹簧OC和弹簧秤a、b进行了“探索求合力的方法”实验。 在弹簧保持伸长1.00cm的条件下。(1)若设弹簧秤a、b间的夹角为90，弹簧秤a的读取值为_3.00(3.003.02)_N (如图2所示)，则弹簧秤b的读取值能够成为_4.00(3)(2)如果弹簧秤a、b间的夹角大于90，弹簧秤a与弹簧OC的夹角保持恒定，同时弹簧秤b与弹簧OC的夹角减小，则弹簧秤a的读取值_变大，弹

4、簧秤b的读取值_变大(1)弹簧秤a的读取值为3.00N； 如果弹簧OC的拉伸力F=kx=5001.0010-2N=5.00N，则弹簧秤b的读取值能够设定为N=4.00N。(2)如果弹簧秤a、b间的夹角大于90，则弹簧秤a和弹簧OC的夹角保持不变，弹簧秤b和弹簧OC的夹角减小，从力的平行四边形规律和力的图可知，弹簧秤a的读取值增大，弹簧秤b的读取值增大。3.(2017江苏镇江一型)在“求合力方法”实验中，某学生用两个弹簧负荷传感器将猴皮筋儿的端点拖到o点，制成这两个拉力F1、F2的图(图甲)，然后用一个弹簧负荷传感器将猴皮筋儿的端点拖到o，弹簧负荷传感器的数量f如图乙所示(1)弹簧力修正的显示数

5、F=_2.8_N。(2)请图甲画出输出f的图(图中a是记录f方向时记录的一点)。如下图所示。(3)该同级生用折断线连接f的箭头的端部和F1、F2的箭头的端部。 他观察图形受到启发。 我认为他应该立即进行的两个实验步骤是_BC_。a .整理实验器材b .提出求合力方法的推测改变c.f1、F2的大小和方向，重复上述实验d .与学生交流讨论实验结果，得出结论解析 (1)可知弹簧负荷传感器的分辨率值为0.2N，弹簧负荷传感器的显示数F=2.8N。(2)根据图表法制作f的图示，如图所示。(3)用折断线分别连接f的箭头末端和F1、F2的箭头末端。 观察图形受到启发，提出求合力方法的预测，改变F1、F2的大

6、小和方向，重复上述实验，所以b、c是正确的。4.(2017河南郑州三型)实验组学生利用弹簧负荷传感器对水平放置的方木板材进行了“检测共同点合成规律的实验”。(1)学生们用坐标纸记录某猴皮筋儿的节点位置o和两弹簧负荷传感器施加的拉力的大小和方向，如图所示。 图中，正方形的小格子边的长度分别表示1.0N，根据作图法可知F1和F2的合力的大小为_ _ 6.5 (可以是6.26.7中的任一个) _N。 (结果保留2位的有效数字)(2)实验时，第1次用2个弹簧力补正，第2次用1个弹簧力补正，把猴皮筋儿的连接点引出到相同位置，目的是使_ _ _ _ _力的作用效果相同。(3)逐渐减小弹簧负荷传感器1与合成

7、力之间的夹角，而不改变负荷传感器1的显示参数F1的大小。 为了保持结节点o的位置不变，另一个负荷传感器2的显示数为_减少_ (“增加”、“减少”或“不变”)。(1)将表示两力的线段作为邻接边，设为平行四边形，平行四边形的对折角线是两力的合力，如合力图所示，各正方形的小格子边的长度表示1.0N，F1和F2的合力的大小F=6.5N。(2)使猴皮筋儿的节点位置不发生变化，目的是使合力和2个分力作用于云同步时的作用效果相同。(3)结节点o的位置不变，合力也不变，不改变负荷传感器1的显示数F1的大小，2个弹簧负荷传感器之间的夹角逐渐减小，如图所示，从以o点为中心、F1为半径的圆弧上的各点到f顶点的距离逐

8、渐减小，负荷传感器2的显示数减少。5.(2017河南豫南九校素质测评)可以通过以下器材和方法验证力的平行四边形定律。 在圆形桌子的透明桌子上平铺白纸，在桌子边缘安装3个光滑的滑轮。 其中，滑轮P1固定在工作台的边缘，滑轮P2、P3可沿着工作台的边缘移动。 在第一次实验中，步骤如下a .在3根轻绳子下挂上一定数量的钩状体查询密码，使节点o静止b .在白纸上画出o点的位置和3根绳索的方向，以o点为起点作成3个拉力的图将绕过c.p2、P3绳索的2个力作为邻接边，制作平行四边形，制作以o点为起点的平行四边形的对折角线，修正对折角线的长度d .对折角线的长度与绕过P1绳索张力的图的长度相同，方向在一条直

9、线上检查有木有。(1)在本次实验中，设一根绳的钩状体质量为m，另一根绳的钩状体质量为2m，则第三根绳的钩状体质量一定大于_m_小于_3m_。(2)在第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和对应的绳查询密码的数量，取得节点平衡，使绳的节点_不要_ (“必须”或“不要”填写)与第一次实验中在白纸上描绘的o点重合。 在实验中，如果桌面掌门人不水平，_会影响实验的结论。(1)从平行四边形的法则可知，合力和分力必须构成一个三角形，三角形的任意一边的边长必须小于另一边的边长和比其他两边的长度差大，所以第三根绳子的钩状体质量一定比m大比3m小。(2)本实验是在共点力的平衡条件下验证力的平行四边形法则，因为不

10、是等价替代法，所以绳节点不需要与最初的实验中白纸上画的o点重叠，如果表格不平坦，也不影响实验的结论。6.(2017江西上饶一型)某实验组用弹簧负荷传感器和量测仪器等器材验证力的平行四边形规律，设置如图所示的实验装置，固定在垂直板的量测仪器的正边水平，猴皮筋儿的一端固定在量测仪器的圆心o的正上方a，另一端系带1和绳茄克衫2。 主要的实验步骤如下I .弹簧负荷传感器挂在绳盖1上，垂直拉下猴皮筋儿，使猴皮筋儿的接点到达o处，记录弹簧负荷传感器的显示数f。ii .弹簧负荷传感器挂在绳盖1上，用手拉动绳盖2，使猴皮筋儿的结缓慢到达o处，此时，绳盖1沿着0方向，绳盖2沿着120方向，记录弹簧负荷传感器的显示数F1iii .力的平行四边形规则到绳1的拉伸力f1=_ _ _ _ _ _；如果是iv._的话，可以进行初步验证。v .仅改变绳结2的朝向，重复上述的实验顺序。回答以下问题(1)完成实验步骤：_ _ f _ _ _ f 1=f1_ _ .(2)将绳结1从0方向向60方向缓慢旋转时，在云同步，绳结2从120方向向180方向缓慢旋转。 在该过程中，保持猴皮筋儿的接合点不在o处移动，绳结1和绳结2的夹角120不变。 关于绳套1的拉力大小的变化，以下结论正确的是_A_ (填充选项前的编号)。a .渐渐