實(shí)驗(yàn)03探究力的平行四邊形定則（模擬演練）

1、第二章實(shí)驗(yàn)三»>模擬演練1. (2014-山東卷)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮 筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了 如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子/、b上，另一端與第三條橡皮筋 連接，結(jié)點(diǎn)為o,將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物.(1) 為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必要的是a.測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b.測(cè)量椽皮筋的原長(zhǎng)c.測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度<1.記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)o的位置釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可釆用的方法是解析：結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力，其中兩個(gè)力的合力與第三

2、個(gè)力等大反向，故先測(cè)出各力的大小和 方向，然后作出各力的圖示，以?xún)蛇厼猷忂呑銎叫兴倪呅危绻趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)平行四邊 形的對(duì)角線(xiàn)與第三個(gè)力等大反向，即可驗(yàn)證.為測(cè)量各力的大小故需要記錄橡皮筋的原長(zhǎng)、 懸掛重物后的長(zhǎng)度以及記錄懸掛重物后o點(diǎn)位置.故應(yīng)選b、c、.可以通過(guò)改變小重物改 變各力的大小.答案：久c、d (2)更換不同的小重物2. (2011-江蘇卷)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.彈簧 測(cè)力計(jì)/掛于固定點(diǎn)p,下端用細(xì)線(xiàn)掛一重物m.彈簧測(cè)力計(jì)b的一端用細(xì)線(xiàn)系于o點(diǎn)，手 持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)o靜止在某位置.分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)力和3的示數(shù)，并在貼于 豎直木板的白紙上

3、記錄o點(diǎn)的位置和拉線(xiàn)的方向.(1) 本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為n,圖屮/的示數(shù)為n.(2) 下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是a. 應(yīng)測(cè)量重物m所受的重力b. 彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零c. 拉線(xiàn)方向應(yīng)與木板平面平行d. 改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使o點(diǎn)靜止在同一位置(3) 某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)力的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦 法.解析：(1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0.2 n,所以/的讀數(shù)為3.6 n. (2)根據(jù)三力平衡的 特點(diǎn)可知，弾簧測(cè)力計(jì)a. b的拉力的合力與重物m的重力等值反向，故a項(xiàng)是必要的.彈 簧測(cè)力計(jì)的零點(diǎn)誤差影響各拉力的測(cè)量值，所以使用前需校零，b項(xiàng)是必要的

4、.只有拉線(xiàn)方 向與木板平面平行，才能保證所研究的各力在同一平面內(nèi)，c項(xiàng)也是必要的.實(shí)驗(yàn)中只需測(cè) 出兩拉力的大小和方向以及重物的重力即可驗(yàn)證平行四邊形定則，而測(cè)力計(jì)力的拉力不同 時(shí)0點(diǎn)的位置就不同，故沒(méi)必要使0點(diǎn)靜止在同一位置，答案為d. (3)彈簧測(cè)力計(jì)加的指 針稍稍超岀量程，說(shuō)明拉彈簧測(cè)力計(jì)/的力大了，可行的解決方法有：改變彈簧測(cè)力計(jì)3 拉力的大小或方向；減小重物m的質(zhì)量(或?qū)?更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)).答案：(1)3.6 (2)d (3)見(jiàn)解析3. (1)在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮條的一端固定在木板上，另一端系上兩 根帶繩套的細(xì)繩.實(shí)驗(yàn)屮需用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住繩套把橡皮條的一

5、端拉到某一確定的o點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是()a. 兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)b. 同一次實(shí)驗(yàn)屮，0點(diǎn)位置不允許變動(dòng)c. 實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到0點(diǎn)吋，兩個(gè)彈簧秤之間的夾角必須取90。d. 本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法(2) 某同學(xué)用勁度系數(shù)為500 n/m的彈簧oc代替橡皮條做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn).在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00 cm不變的條件下： 若彈簧秤a、b間夾角為90。，彈簧秤q的讀數(shù)是n(圖2中所示)，則彈簧秤b的讀數(shù)可能為.n. 若彈簧秤bl'可夾角大于90。，保持彈簧秤a與彈簧oc的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧oc的夾角，則彈簧秤b的讀數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”).圖

6、1解析：(1)此實(shí)驗(yàn)中兩根細(xì)繩沒(méi)必要必須等長(zhǎng)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；同一次實(shí)驗(yàn)中，o點(diǎn)位置 不允許變動(dòng)，以保證力的等效性，選項(xiàng)b正確；實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到o點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧秤之間的夾角大小適當(dāng)即可，沒(méi)必要必須取90。，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué) 方法是等效替代法，選項(xiàng)d正確；故選bd.(2)根據(jù)胡克定律可知，f=/lx=500x0.01=5 n;根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知，°的讀 數(shù)為3.00 n;兩彈簧秤夾角為90°,則可知，b的讀數(shù)為:f=yj5232 n=4.00n;若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤q與彈簧oc的夾角不變，減小彈簧秤b 與彈簧oc的夾角

7、；如圖所示；則可知兩彈簧秤的示數(shù)均變大；答案：(1)bd (2)3.003.02(有效數(shù)字要求)3.94.1變大4. (2018-江西省上高縣高三模擬)某同學(xué)為了探究求合力的方法，先用一個(gè)彈簧秤通過(guò) 細(xì)線(xiàn)懸吊一個(gè)鉤碼；當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為2.00 n；再用兩個(gè)彈簧秤a和b通過(guò) 兩根細(xì)繩互成角度將該鉤碼懸吊，其屮b彈簧秤一端固定，a彈簧秤所拉細(xì)線(xiàn)如圖1所示水 平向左，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，b彈簧秤的示數(shù)如圖2所示.(1)圖2中b彈簧秤的示數(shù)為n；可求岀a彈簧秤的拉力為n；3.0 u 3.0 單位：n圖2(2)保持a彈簧秤及其所拉的細(xì)繩方向不變，將h及其所拉的細(xì)繩以o為軸沿逆時(shí)針?lè)?向在圖示平而內(nèi)

8、緩慢轉(zhuǎn)到豎直方向，在此過(guò)程屮，b的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”).解析：(1)圖2中彈簧秤的示數(shù)為2.50 n;可求出d彈簧秤的拉力為耳一尸= 冷2.5$-2.2 n=1.50n;(2)根據(jù)力的平衡知識(shí)可得：fas 0=mg,則當(dāng)。角減小到零時(shí)幾減小.答案：(1)2.50 1.50 (2)變小5. (201&廣東模擬)如圖所示，某小組同學(xué)利用dis實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.a. b為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為 負(fù)./連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，并可沿固定的圓弧形軌道移動(dòng).3固定不動(dòng)，通過(guò)光滑餃鏈連 接一輕桿，將細(xì)繩連接在桿右端o點(diǎn)構(gòu)成

9、支架，調(diào)整使得o點(diǎn)位于圓弧形軌道的圓心處， 保持桿沿水平方向.隨后按如下步驟操作：測(cè)量繩子與水平桿的夾角zaob = e； 對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零； 用另一繩在o點(diǎn)懸掛住一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器讀數(shù)； 取下鉤碼，移動(dòng)傳感器兒改變角，重復(fù)上述步驟，得到圖示數(shù)據(jù)表格q.(1) 根據(jù)表格g,可知/傳感器對(duì)應(yīng)的是表中的力(填“用或77')，并求得鉤碼質(zhì)量為kg(保留一位有效數(shù)字)；(2) 換用不同鉤碼做此實(shí)驗(yàn)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到數(shù)據(jù)表格b.則表格b中30。所對(duì)應(yīng)的f2空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)為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) 實(shí)驗(yàn)中，讓/傳感器沿圓心為o的圓弧形(而不是其它的形狀)軌道移動(dòng)的主要li的 是(單選)：a. 方便改變/傳感器的讀數(shù)b.方便改變傳感器的讀數(shù)c.保持輕桿右端o的位置不變d.方便改變細(xì)繩與桿的夾角解析：(1)因繩子只能提供拉力，故/傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力戸，對(duì)節(jié)點(diǎn)o受力分析有 f)sin 30°=mg,解得加=0.05 kg(2)對(duì)于o點(diǎn)，受力平衡，o點(diǎn)受到鬥、局及鉤碼向下的拉力，根