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2018-2019学年(人教版)必修一:第三章7实验:验证力的平行四边形定则

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                    第三章         相互作用
        7    实验:验证力的平行四边形定则


    1.在完成“互成角度的两个共点力的合成”实验中.
    (1)如图所示,用两个弹簧测力计把结点拉到某一位置                    O,固定
左边的测力计不动,移动右边的测力计,使橡皮筋结点仍在

O 点.那么,右边的测力计能否再有新的位置________.


    A.一定没有别的位置
    B.一定还有一个位置
    C.可能没有了,也可能有一个位置
    D.有无穷多的可能位置
    (2)本实验采用的科学方法是________.
    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
    解析:(1)根据题意知:固定左边的测力计不动,即该分力的大
小、方向不变,使橡皮筋结点仍在               O 点,即合力的大小、方向不变,
求另一个分力的变化情况,根据平行四边形规律可知,对角线不变,
一个边不变,因此另一个边也不变,故右边的测力计一定没有别的

位置,A    正确,B、C、D      错误.故选     A.(2)本实验中两个拉力的作
用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代

法.故选    B.
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    答案:(1)A (2)B
    2.将橡皮筋的一端固定在           A 点,另一端拴上两根细绳,每根
细绳分别连着一个量程为           5 N、最小刻度为      0.1 N 的弹簧测力计,每
个沿着不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到                        O 点时,
两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计读数可从图中读
出.


    (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N                   和
________N.
    (2)在图中的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合
力.


    解析:两弹簧测力计的读数分别为               4.00 N 和 2.50 N,作出合力
如图所示.


    答案:(1)4.00 2.50 (2)见解析图
    3.在“探究求合力的方法”实验中:

    (1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:

    A.将一根橡皮条的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,
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另一端绑上两根细线.
    B.在其中一根细线末端挂上            5 个质量相等的钩码,使橡皮条

拉伸,如图甲所示,记录:________、________、________.

    C.将步骤     B 中的钩码取下,分别在两根细线末端挂上                 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

__________________.


                      图甲     图乙
    (2)若通过探究得到“力的平行四边形定则”,那么图乙中

cos α
cos β=________.
    答案:(1)步骤    B:钩码个数(或细线拉力) 橡皮条与细线结点
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)
    步骤  C:橡皮条与细线结点的位置与步骤               B 中结点的位置      O 重
合 钩码个数和对应的细线方向

      3
    (2)4
    4.在“探究求合力的方法”的实验中,某同学的实验情况如图

甲所示,其中      A 为固定橡皮条的图钉,O          为橡皮条与细绳的结点,

OB 和  OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,

下列说法中正确的是(  )
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                       图甲    图乙

    A.图乙中的      F 是力  F1 和 F2 合力的理论值,F′是力         F1 和

F2 合力的实际测量值

    B.图乙的    F′是力   F1 和 F2 合力的理论值,F      是力  F1 和 F2 合力
的实际测量值
    C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没
有影响
    D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有
影响

    解析:F1   与 F2 合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,

而实际测量值是单独一个力拉             O 点时的值,因此       F′是 F1 与 F2 合成

的理论值,F      是 F1 与 F2 合成的实际测量值,故         A 错误,B   正
确.由于作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮条,不会影响实

验结果,故     C 正确,D    错误.

    答案:BC
    5.在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一
端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳套,如图甲所示,实验
中先用两个弹簧测力计分别勾出绳套,并互为角度地拉橡皮条,把

橡皮条的一端拉到        O 点,用铅笔描下       O 点位置和两个细绳套的方向,
并记录弹簧测力计的读数,然后只用一个弹簧测力计,通过细绳套

再次把橡皮条的一端拉到           O 点,记下弹簧测力计的读数            F′和细绳的
方向,作出三个力的图示,如图乙所示.
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    (1)下列说法正确的是(  )
    A.实验中两细绳套应当适当长一些,可以减小实验误差
    B.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向

    C.在作力     F1、F2 的图示时,必须选取同样的标度,而作                F′的
图示时,可以选取不同的标度

    D.最后,连接      F1、F2  和 F′三个力的末端,验证所得图形是不
是平行四边形

    (2)甲同学在做这个实验的时候,两个弹簧测力计的量程都是                       10 
N,他把弹簧测力计校准零点之后,先后测量了一个质量为                         1 kg 物
体的重力,发现示数均是           8.2 N,测量重力的操作都是正确的,如果
用这两个弹簧测力计进行实验,对实验结果_________影响(填“有”
或“没有”);乙同学实验后才发现忘记对这两个弹簧测力计校准零
点,他把两个弹簧测力计平放在实验台上,发现两个弹簧测力计的

示数都是    0.3  N,乙同学的弹簧测力计对实验结果__________影响
(选填“有”或“没有”).
    解析:(1)拉橡皮条的细绳要适当长一些,以方便画出力的方向,
可以减小误差,故        A 正确;在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧

测力计的轴线方向,否则会影响拉力大小,故                   B 正确;在作力      F1、

F2 的图示时,必须选取同样的标度,而作                F′的图示时,也必须选取

相同的标度,故       C 错误;根据     F1、F2 作出平行四边形,比较对角线
和 F′的关系,故     D 错误.
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    (2)用两个校准零点后的弹簧测力计测量同一个物体发现示数相
等,则这两个弹簧测力计的劲度系数相等,用这两个弹簧测力计进
行实验,拉力和伸长量成正比,对实验结果没有影响;若两个弹簧

测力计测量前都没有校零,且没有拉力时弹簧测力计的示数都是                           0.3 
N,则用此弹簧测力计测量时,弹力的大小实际值应等于测量值减
去 0.3 N,根据实验值作平行四边形时,误差较大,对实验有影响.
    答案:(1)AB (2)没有 有
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