试题之每日一题2018年高考物理一轮复习 2017年7月25日 验证力的平行四边形定则 全国通用 Word版含解析

7月25日 验证力的平行四边形定则 高考频度：★★ 难易程度：★★★ （2017·北京丰台高三练习）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作： a．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； b．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套； 学- c．如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向； d．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线； e．只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条， ；并按同一标度作出这个力F的图示； f．比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 （1）把步骤e中的内容补充完整_____。 （2）本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法_____。 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）下列操作有利于减小实验误差的是_____ （填字母代号）。 A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计 B．拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些 C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 D．用两弹賛测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大 E．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些 （4）图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示，如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_____。 （5）若小明和小刚两位同学在家中想验证力的平行四边形定则，他们手中有一些弹性橡皮条（弹力满足胡克定律，劲度系数为k）。如图丙所示，他们将三根橡皮条的一端系在一起，另一端分别系上细线，仍保证橡皮条原长相同，测得原长L0=5.40 cm。接下来把贴有白纸的木板放在水平桌面上，两人合作平行于纸面分别通过细线拉三根橡皮条至某一长度（在弹性限度内），保持状态不变；如图丁所示，记录此时结点位置和三个橡皮条另一端的位置，量出三个端点到结点O的距离分别为L1=9.20 cm、L2=8.40 cm、L3=7.50 cm，请根据他们的实验过程和记录的数据作出验证力的平行四边形定则的图示，并说明是如何验证的。 【参考答案】（1）把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向 （2）B （3）ACE （4） （5）如图所示，按比例作出平衡时三个橡皮条的拉力的图示；分析说明：将任意一个力反向延长至等大，由平衡条件可知，这就是另外两个力的合力；比较它与用平行四边形定则作出的另外两个力的合力的大小和方向，若近似相同即可验证平行四边形定则。 绳方向的两点要远些，以减小记录方向时的误差，选项E正确；故选ACE。 （4）图乙中的F是理论值，是实际值，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是； （5）如图所示，按比例作出平衡时三个橡皮条的拉力的图示；分析说明：将任意一个力反向延长至等大，由平衡条件可知，这就是另外两个力的合力；比较它与用平行四边形定则作出的另外两个力的合力的大小和方向，若近似相同即可验证平行四边形定则。 【知识补给】 实验注意事项 （1）实验原理是平行四边形定则，涉及力的测量，要谨记力是矢量，需要记录的数据不仅有力的大小，还要通过两点连线的方法得到力的方向。 （2）力的平行四边形定则是对任意方向、任意大小的力都适用的，一般不需要使力满足特定要求，但是为了测量方便，两力的夹角和大小都应适当，不宜过大或过小。 （3）作图时要注意图中应有：单位力的长度；力的大小数值（和刻度）； ... ...