針對訓(xùn)練02 實(shí)驗(yàn)《力的平行四邊形法則》（原卷版）

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1、 《實(shí)驗(yàn)：力的平行四邊形定則》針對訓(xùn)練 1．在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用兩只彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)拉到點(diǎn)O,作出這兩個力F1、F2的圖示（圖甲）,然后用一只彈簧秤將橡皮筋的端點(diǎn)仍然拉到O,彈簧秤示數(shù)F如圖乙所示。 （1）彈簧秤的示數(shù)F＝________N； （2）請幫他在圖甲中畫出力F的圖示（圖中a為記錄F方向時所記錄的一點(diǎn)）； （3）該同學(xué)用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連起來．他觀察圖形后受到了啟發(fā)。你認(rèn)為他緊接著應(yīng)進(jìn)行的兩個實(shí)驗(yàn)步驟是________。 A．整理實(shí)驗(yàn)器材 B．提出求合力方法的猜想 C．改變F1、F2的

2、大小和方向,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) D．與同學(xué)交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論 2．某實(shí)驗(yàn)小組為“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”,設(shè)計(jì)了如下三個實(shí)驗(yàn)方案： 方案一：實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,OA為橡皮條,OB和OC為細(xì)繩．用兩只彈簧測力計(jì)分別拉OB和OC將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),再用一只彈簧測力計(jì)拉細(xì)繩將結(jié)點(diǎn)拉到與O點(diǎn)________（選填“重合”或“不重合”）。 方案二：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M．彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于

3、豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和三根細(xì)線的方向。彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為________ N。 方案三：實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示,在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O,每個鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,要記錄的是：結(jié)點(diǎn)O的位置、三段繩子的方向和________。 3．某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm）的紙貼在水平桌面上,如圖（a）所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)（位于圖示部分之外）,另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時,橡皮筋處于原長。

4、 （1）用一只測力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時拉力F的大小可由測力計(jì)讀出．測力計(jì)的示數(shù)如圖（b）所示,F的大小為________N。 （2）撤去（1）中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個測力計(jì)同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn)．此時觀察到兩個拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向,由測力計(jì)的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1＝4.2 N和F2＝5.6 N。 ①用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O(shè)為作用點(diǎn),在圖（a）中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合； ②F合的大小為________N,F合與拉力F的夾角的正切值為________

5、。 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。 4．一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,在家中“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”。 （1）如圖甲,在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺________時電子秤的示數(shù)F； （2）如圖乙,將三根細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上。水平拉開細(xì)線L1,在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、____________和電子秤的示數(shù)F1； （3）如圖丙,將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上,并將L1拴在其上．手握電子秤沿著圖

6、乙中L2的方向拉開細(xì)線L2,使________和三根細(xì)線的方向與圖乙中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2； （4）在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示,若______________,則平行四邊形定則得到驗(yàn)證。 5．某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5 N的彈簧測力計(jì)兩個,橡皮條（帶兩個較長的細(xì)繩套）,刻度尺,圖釘（若干個）。 （1）（多選）具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,其中正確的有　　　　　。? A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線

7、上 B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時,結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同 C．使用測力計(jì)時,施力方向應(yīng)沿測力計(jì)軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度 D．用兩個測力計(jì)互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計(jì)時的拉力 （2）該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn),如圖所示。其中對于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是　　　　　。? 6．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜

8、止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。 （1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為　　　　　N。? （2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是　　　　　。（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）? A．應(yīng)測量重物M所受的重力 B．彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零 C．拉線方向應(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)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請您提出兩個解決辦法。 7．某同學(xué)進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),試完成主要

9、步驟: （1）如圖甲,用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,記下結(jié)點(diǎn)的位置O點(diǎn)、兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1、F2以及　　　　　。? （2）用一只彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉到　　　　　,記下細(xì)繩套的方向（如圖丙中的Oc）。測力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,讀得彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=　　　　　。? （3）如圖丙所示,按選定的標(biāo)度作出了力的圖示,請?jiān)趫D丙中： A．按同樣的標(biāo)度作出力F的圖示 B．按力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F' （4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),下列說法中正確的是　　　　　。? A．實(shí)驗(yàn)中所用的兩根細(xì)繩越短越好 B．彈簧測力計(jì)的

10、拉力方向必須與木板平行 C．每次實(shí)驗(yàn)中兩個分力間的夾角必須大于90° 8．（1）某實(shí)驗(yàn)小組在“互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中,做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備后,先用兩個彈簧測力計(jì)把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時他們需要記錄的是　　　　　　　　、　　　　　　　　　 和　　　　　　　　　,接著用一個彈簧測力計(jì)拉橡皮條,要特別注意的是　　　　　　　　　。? （2）（多選）下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的是　　　　　　　　　。? A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中,橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化 B．彈簧測力計(jì)拉細(xì)線時,拉力方向必須豎直向下 C

11、．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計(jì)的量程 D．為減小測量誤差,F1、F2方向間夾角應(yīng)為90° （3）彈簧測力計(jì)的指示如圖乙所示,由圖可知拉力的大小為　　　　　N。? （4）在實(shí)驗(yàn)中,如果只將細(xì)繩換成橡皮筋,其他步驟沒有改變,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會發(fā)生變化?答:　　　　　。（選填“變”或“不變”）? 9．某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧測力計(jì)和一個量角器等器材來驗(yàn)證力的平行四邊形定則,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,固定在豎直木板上的量角器的直邊水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處,另一端系繩套1和繩套2。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： ?。畯椈蓽y力計(jì)掛在繩

12、套1上豎直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O處,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F； ⅱ．彈簧測力計(jì)掛在繩套1上,手拉著繩套2,緩慢拉橡皮筋,使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O處,此時繩套1沿0°方向,繩套2沿120°方向,記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1； ⅲ．根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算繩套1的拉力F1'=?、佟　?； ⅳ．比較　②　　,即可初步驗(yàn)證； ⅴ．只改變繩套2的方向,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。 回答下列問題: （1）完成實(shí)驗(yàn)步驟:①　　　　?。虎凇　　　　?； （2）將繩套1由0°方向緩慢轉(zhuǎn)動到60°方向,同時繩套2由120°方向緩慢轉(zhuǎn)動到180°方向,此過程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O處不動,保持繩套1和繩套2的

13、夾角120°不變。關(guān)于繩套1的拉力大小的變化,下列結(jié)論正確的是　　　 ?。ㄌ钸x項(xiàng)前的序號）。? A．逐漸增大 B．先增大后減小 C．逐漸減小 D．先減小后增大 10．為驗(yàn)證力的平行四邊形定則,某同學(xué)將環(huán)形橡皮筋掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上,用力拉使彈簧測力計(jì)上的讀數(shù)為2.00 N時,將橡皮筋兩端的位置畫在白紙上,記為O、O',選擇合適的標(biāo)度,作出橡皮筋拉力的大小和方向,記為FOO',如圖甲所示。接著他在彈簧測力計(jì)掛鉤和兩支圓珠筆上涂抹少許潤滑油,用兩支圓珠筆和彈簧測力計(jì)掛鉤將環(huán)形橡皮筋拉成三角形,使彈簧測力計(jì)掛鉤的下端仍到達(dá)O點(diǎn),將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮

14、筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB,如圖乙所示。再將環(huán)形橡皮筋剪斷,測得其所受的拉力F與長度l之間的關(guān)系,如圖丙所示。完成下列問題: （1）測得OA=6.10 cm,OB=8.20 cm,AB=10.70 cm,則FOA的大小為　　　　　N。? （2）選擇相同的標(biāo)度,下列按比例作出的FOA和FOB的合力F'的圖示正確的是　　　　　。? （3）通過比較F'與　　　　　的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。? 11．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套（如圖

15、所示）。實(shí)驗(yàn)中需用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,并互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。 （1）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時認(rèn)為： A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些,實(shí)驗(yàn)效果較好 B．拉橡皮條時,彈簧測力計(jì)、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行 C．橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時,拉力要適當(dāng)大些 D．拉力F1和F2的夾角越大越好 其中正確的是________（填入相應(yīng)的字母）。 （2）若兩只彈簧測力計(jì)的讀數(shù)均為4 N,且兩彈簧測力計(jì)拉力的方向相互垂直,則________（選填“能”或“不能”）用一個量程為5 N的彈簧測力計(jì)測量出它們的合力,理由是________

16、__________。 12．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。 （1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為________N。 （2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是________。（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母） A．應(yīng)測量重物M所受的重力 B．彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前調(diào)零 C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力,進(jìn)行多次

17、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)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,請您提出兩個解決方法。 13．將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計(jì),沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計(jì),當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時,兩根細(xì)繩相互垂直,如圖甲所示。這時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。 （1）由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為________N和________N。 （2）在如圖乙所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力。

18、 14．有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O,每個鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力FTOA、FTOB和FTOC,回答下列問題： （1）改變鉤碼個數(shù),實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀_______。 A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2,N3＝4 B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3,N2＝4 C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4 D．鉤碼的個數(shù)N1＝3,N2＝4,N3＝5 （2）在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是________。 A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,并

19、記錄OA、OB、OC三段繩子的方向 B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度 C．用量角器量出三段繩子之間的夾角 D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量 15．在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧測力計(jì)。 （1）為完成實(shí)驗(yàn),某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 彈力F（N） 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長量x （10－2m） 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 　作出F－x圖,并由F－x圖象求該彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m。 （2）某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧測力計(jì)的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為________ N,同時利用（1）中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N,請?jiān)诖痤}紙上畫出這兩個共點(diǎn)力的合力F合． （3）由圖得到F合＝________N。 知識改變命運(yùn) 12