高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 微專題14 驗證力的平行四邊形定則

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驗證力的平行四邊形定則1考點及要求：(1)實驗原理和步驟；(2)數(shù)據(jù)處理和誤差分析.2.方法與技巧：等效法和作圖法1(實驗原理和步驟)如圖1所示，小明做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上的A點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套，如圖甲所示先用兩個彈簧測力計鉤住細繩套，互成角度拉橡皮條使之伸長，結(jié)點到某一位置O，此時記下兩個彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2和兩細繩的方向請完成下列問題：(1)F1的讀數(shù)如圖乙所示(只畫出了彈簧測力計的一部分)，則F1_ N.圖1(2)小明再用一個彈簧測力計鉤住細繩套把橡皮條拉長，應(yīng)使結(jié)點拉到_，記下彈簧測力計的讀數(shù)，并記下_(3)在本實驗中，若保持F1和F2的大小不變，則關(guān)于這兩個力的合力的說法中正確的是()A合力F的大小隨F1與F2夾角的增大而增大BF1和F2的夾角在0到180之間時，夾角越小，合力F越大CF1或F2的大小總是小于合力F的大小D合力F的大小不一定大于F1或F2的大小2(數(shù)據(jù)處理和誤差分析)在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一個彈簧測力計(1)為完成實驗，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：彈力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸長量x(102 m)0.741.802.803.724.605.586.42用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k_N/m；(2)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖2所示，其讀數(shù)為_N；同時利用(1)中結(jié)果獲得彈簧B上的彈力值為2.50 N，請畫出這兩個共點力的合力F合；圖2(3)由圖得到F合_N.3在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某小組利用如圖3甲所示的裝置完成實驗，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點圖3(1)下列敘述正確的是()A該實驗中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置C實驗中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大D在實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度線(2)對數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線，則F與F兩力中，方向一定沿CO方向的是_4某同學(xué)用如圖4所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”三根細繩結(jié)于O點，分別與兩彈簧測力計和鉤碼相接圖4(1)實驗步驟如下：A彈簧測力計A掛于固定在豎直木板上的P點；B結(jié)點O下面的細繩掛鉤碼C；C手持彈簧測力計B緩慢向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置；D記下鉤碼的質(zhì)量m、結(jié)點O的位置、讀出并記錄彈簧測力計A和B的示數(shù)、記錄_(2)在實驗過程中，下列哪些情況會對實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差？答：_(填選項前的字母)A木板不豎直BA彈簧測力計外殼的重力CB彈簧測力計的拉力方向沒有保持水平D改變彈簧測力計B的拉力進行多次實驗時，結(jié)點O的位置發(fā)生變化(3)某次實驗中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超過量程，請你提出解決問題的一個辦法_。答案解析1(1)1.23(1.221.24均可)(2)同一位置O細繩的方向(3)BD解析(1)彈簧測力計的最小格為0.1 N，需向下一位估讀，讀數(shù)為1.23 N(2)合力與兩個分力的作用效果相同，故應(yīng)將橡皮條拉至同一位置O；力是矢量，應(yīng)同時記錄力的大小和方向(3)F1與F2大小不變時，兩力的夾角越小，合力越大，選項A錯誤，選項B正確；合力與分力是等效替代的關(guān)系，但合力不一定大，分力也不一定小，選項C錯誤，選項D正確2(1)見解析圖54(5256均可)(2)2.10(2.082.12均可)見解析圖(3)3.30(3.103.50均可)解析(1)如圖甲所示，在圖像上取相距較遠的兩點P(0.50,0.30)，Q(6.00,3.25)，彈簧的勁度系數(shù)k N/cm0.54 N/cm54 N/m；(2)彈簧測力計的讀數(shù)為2.10 N，利用作圖法作出合力的圖示，如圖乙所示(3)由(2)中圖示可得F合3.30 N.3(1)BD(2)F解析(1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，A錯誤；實驗中兩次拉伸橡皮條，注意將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置，以保證兩次操作中力的作用效果是相同的，則選項B正確；如果AO和BO的夾角適當(dāng)，則兩個分力可以將結(jié)點拉到O點，若夾角過大，則兩拉力不一定能將結(jié)點拉到O點，所以選項C錯誤；彈簧測力計與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi)，正對彈簧測力計的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差，因此D正確(2)由題圖乙知，F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得，F(xiàn)是用一個力拉橡皮條時的外力，故一定與OC共線的是F.4(1)三根細繩(三個拉力)的方向(2)A(3)減小彈簧測力計B的拉力(或減小鉤碼C的質(zhì)量、或減小AO與BO之間的夾角或改變能達到要求的AO、BO的方向)解析(2)木板不豎直會導(dǎo)致繪圖時力的方向與實際方向不同，會產(chǎn)生誤差，彈簧測力計外殼的重力與其示數(shù)無關(guān)，彈簧測力計B的拉力方向可以不水平，故A符合題意，B、C不符合題意結(jié)點O發(fā)生變化，不屬于誤差，屬于錯誤，故D不符合題意