高考物理第一轮复习实验3　验证力的平行四边形定则（含解析）

高考物理第一轮复习实验3　验证力的平行四边形定则（含解析）

‎ 实验(三)　[实验3　验证力的平行四边形定则]‎ ‎1．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两根细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．‎ 实验中对两次拉伸橡皮条有以下要求，其中正确的是________(填字母代号)．‎ A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度 D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 ‎2. “研究共点力的合成”的实验情况如图S3－1甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．‎ ‎　　　 甲　　　　　　　乙 图S3－1‎ ‎(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力________．‎ ‎(2)本实验采用的主要科学方法是(　　)‎ 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 ‎(3)实验中可减小误差的措施有(　　)‎ A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些 C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 ‎3. 做“验证力的平行四边形定则”的实验中：‎ ‎(1)所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指下列说法中的________．‎ A．弹簧测力计的弹簧被拉长相同长度 B．两个弹簧测力计相对橡皮条保持相同的角度 C．橡皮条受拉力产生相同的形变 D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一相同的长度 ‎(2)根据实验数据画出力的图示，如图S3－2所示．图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的；比较力________与______的大小和方向，若基本相同，则力的平行四边形定则得到了验证．‎ 图S3－2‎ ‎4．“验证力的平行四边形定则”实验中：‎ ‎(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：‎ A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．‎ ‎　　 甲　　 　　　　　　　乙 图S3－3‎ B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图S3－3甲所示，记录：____________、____________、____________．‎ C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使__________，记录__________．‎ ‎(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝__________．‎ 实验(三)‎ ‎1．BD ‎2. (1)F′　(2)B　(3)ACD　[解析] (1)用一个弹簧测力计拉橡皮筋，需保证与用两个弹簧测力计拉橡皮筋时等效，故方向一定沿AO的是F′.‎ ‎(2)本实验采用的主要科学方法是等效替代法．‎ ‎(3)实验中应保证弹簧的弹力在同一平面内，C正确；两个分力F1、F2的大小要尽量大些，一是减小读数误差，二是减小作图误差，A正确；拉橡皮筋的细绳要长些，标记要远一些，这样便于确定拉力方向，作图更准确，D正确；两个分力F1、F2间夹角不宜过大或过小，那样作图不方便，容易产生误差，B错误．‎ ‎3．(1)D　(2)F′　F　F′　[解析] (1)若橡皮条在某方向上达到相同的长度，则表明合力与两个分力具有相同的效果．(2)F′是依据平行四边形定则合成的力，比较F和F′的大小和方向，即可验证力的平行四边形定则．‎ ‎4．(1)略　(2)　[解析] (1)B.记录钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C.应使橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向．(2)对结点进行受力分析，设每个钩码的质量均为 m，由平衡条件可知，水平方向满足：4 mgcosα＝3 mgcosβ，所以＝.‎