- 验证力的平行四边形定则
- 共33题
有同学利用如图（甲）所示的装置来验证力的平行四边
（1）（多选题）改变钩码个数，实验能达到平衡的是：
A，钩码的个数
B，钩码的个数
C，钩码的个数
D，钩码的个数
（2）（多选）达到平衡后，需要记录的是：
A，标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B，量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C，记下各组钩码的个数
D，用天平测出钩码的质量
（3）该学生根据测量数据在白纸上画出了图（乙）所示的五个力
A，
B，
C，
D，
正确答案
（1）（ B C）
（2）( A C )
（3） ( A )
解析
略
知识点
在“探究求合力的方法”实验中，现有木板.白纸.图钉.橡皮筋.细绳套和一把弹簧秤.
（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表
用作图法求得该弹簧的劲度系数k =_________________N/m；
（2）某次实验中，弹簧的指针位置如图所示，其读数为_____________N，同时利用（3）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；
（3）由图得到F合=__________N。
正确答案
见解析。
解析
（1）根据图线斜率求得弹簧的劲度系数k=54N/m；
（2）读数时估读一位，F=2.10N；
（3）作图，在同一力的图示中使用相同的比例标尺，做平行四边形，量出如图对角线的长度，根据比例标尺换算出合力，F合=3.3N。
知识点
21．I．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：
①用铅笔描下结点位置，记为O；
②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳的方向用铅
③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位O，记录测力计的示数F3，（ ）；
④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；
⑥比较（ ）的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。
Ⅱ．某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0—999.9Ω）和若干导线。
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱（ ）（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为（ ）Ω。
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表。
① 根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画IR—I图线
② 根据图线可得电池的电动势E是（ ） V，内阻r是（ ）Ω。
正确答案
I. ③沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线
⑥F和F3
II. （1）并联 5.0 （2）①如图所示 ②1.53 2.0
解析
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知识点
（1）某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触
①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。
②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判断发生故障的器件是 。（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）
（2）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索学科网拉力的变化规律，同学们设计了如题6图3所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L>PQ）。他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出PC、QC的拉力大小TP、TQ。随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如题6图4所示。由实验可知：
①曲线Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为cm，该曲线为 （选填：TP或TQ）的曲线。
②在重物从P移到Q
③曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力为T0= N，它与L、D、m和重力加速度g的关系
为T0= 。
正确答案
答案：11.5
解析
略
知识点
某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______N；
（2）下列不必要的实验要求是________。
（请填写选项前对应的字母）
a，应测量重物M所受的重力
b，弹簧测力计应在使用前校零
c，拉线方向应与木板平面平行
d，改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点
静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决
办法。_____________________、 _____________________ 。
正确答案
（1）3.6
（2）d
（3）①减小弹簧测力计B的拉力；②减小重物M的质量
（或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等）
解析
略
知识点
“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，哈O为橡皮筋与细绳的结点位置，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 。
（2）关于此实验,下列情况正确的是
A，两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B，橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力
C，如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不同
D，两次拉橡皮筋结点拉到同一位置O的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同
正确答案
（1） F′
（2） D
解析
略
知识点
小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题11-1图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1=3. 30N、F2 = 3. 85N和F3= 4. 25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。
(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题11-2图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。
两次实验记录的轨迹如题11-3图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。
(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些? (填写选项前的字母)
正确答案
解析
根据标度值，连接OP1和OP2，以及OP3，根据实验记录的拉力的大小画出相应的力的图示，根据平行四边形的画法，画出两个分力的合力，见下图：
（2）根据力的合成与分解可知橡皮筋的端点N受到的三个力的作用，其中重力的大小方向均不变，另一个水平拉力一直沿水平方向，可知橡皮筋上的弹力为
（3）有实验想象可以看出，两次橡皮筋受到的拉力相同，但是橡皮筋的长度不同，第2次的长度较长些；拉力越大，橡皮筋的形变量越大，两次的长度之差越大。BD项正确。
（4）为了使实验误差较小，选用的橡皮筋不宜过长；考虑到橡皮筋形变的恢复情况，应尽量选用新橡皮筋。（或拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧。
知识点
（1）如图所示，在高为h的平台边缘抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g。若两球能在空中相遇，则小球A的初速度
（2）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，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的 （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将弹簧秤都拉伸到相同刻度 d将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 （填字母代号）。
a两细绳必须等长
b弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
c用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
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）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约为2kΩ。实验室提供的器材有：
电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；
电压表V2，量程5V，内阻5kΩ；
定值电阻R1，阻值30Ω；
定值电阻R2，阻值3kΩ；
滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；
电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；
开关S一个，导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ；
②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的
③由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义。
正确答案
（1）
（2）①b d ②b d
（3）①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。
②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示：
③
U1表示V1的电压 U2表示V1 和R2串联的总电压
解析
（1）由于A做平抛运动有：s=vAt，h=gt2/2，要使两球在空中相遇，所用时间比小于t，所以
由s=vAt/，h－h/=gt/2/2，h/=vBt/－gt/2/2得：
（2）①实验中两次拉伸橡皮条要将橡皮条拉伸相同长，即将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。
②为了减小实验误差，尽可能使弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行；为了能更好地确定力的方向，细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。
（3）①由于电压表的内阻很大，流过的电流较小，待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。
②由于电压表V1接入电路后，由电流通过时其两端电压可以直接读出，因而利用串联分压的特点，选用标准电压表V2和定值电阻R2 ，反复测量通过滑动变阻器R3控制即可。测量电压表V1内阻RV的实验电路如图
③根据串联电路的特点：
知识点
某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白 记录O点的位置和拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。
（2）下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)
A. 应测量重物M所受的重力
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 拉线方向应与木板平面平行
D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。
正确答案
（1）3.6
（2）D
（3）①改变弹簧测力计B拉力的大小； ②减小重物M的质量（或将A更换为较大的测力计，改变弹簧测力计B拉力的方向）
解析
（1）如图，弹簧测力计A的示数为3.6N；
（2）“验证平行四边形定则”，只要验证每次FA、FB和Mg满足平行四边形即可，D不必要。
（3）弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A的力大了，由力的平行四边形定则可得：改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；改变弹簧测力计B拉力的方向，可以减小弹簧测力计A的拉力，或将A更换为较大的测力计。
知识点
21.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数为F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA, OB段的拉力记为FOB。
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F-
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为（ ）N。
（3）根据给出的标度，在答题卡上做出FOA和FOB的合力F‘的图示。
（4）通过比较F’与 （ ） 的大小和方向，即可得出实验结论。
正确答案
（1）10.00；
（2）1.8；
（3）图略；
（4）FOO’
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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