高一物理培優(yōu)人教版必修1 第3章《實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則》知能優(yōu)化訓(xùn)練

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111 1．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指(　　) A．彈簧測力計(jì)的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變 C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在某一方向上伸長到某一長度 解析：選D.合力與分力之間是等效替代關(guān)系，所以在實(shí)驗(yàn)中的作用效果相同，是指橡皮條的伸長量相同且伸長到同一位置． 2．(2011年廣州畢業(yè)班綜合測試)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)第一步用一個(gè)彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O；第二步用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置O.第二步中必須記錄的是(　　) A．兩細(xì)繩的長度和兩細(xì)繩的方向 B．橡皮條伸長的長度和兩細(xì)繩的方向 C．兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和橡皮條伸長的長度 D．兩細(xì)繩套的方向和兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù) 解析：選D.力的合成與分解都要滿足平行四邊形定則，因此必須要知道力的大小和方向，才能作出力的平行四邊形，A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 3．(2011年廣東湛江測試)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法中正確的是(　　) A．用兩只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩細(xì)繩之間的夾角必須為90，以便求出合力的大小 B．用兩只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，結(jié)點(diǎn)的位置必須與用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置重合 C．若用兩只彈簧測力計(jì)拉時(shí)，合力的圖示F與用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)拉力的圖示F′不完全重合，說明力的合成的平行四邊形定則不一定是普通成立的 D．同一實(shí)驗(yàn)過程中，結(jié)點(diǎn)O的位置允許變動(dòng) 解析：選B.理論上，細(xì)繩之間的夾角是任意的，不需要計(jì)算，可以用彈簧測力計(jì)和量角器測量力的大小和方向，A錯(cuò)誤；前后兩次結(jié)點(diǎn)的位置相同，力的作用效果才相同，B正確，D錯(cuò)誤；由于測量和作圖存在誤差，F(xiàn)′和F的方向不一定重合，實(shí)驗(yàn)可以證明，在誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形定則總是成立的，C錯(cuò)誤． 4．(2011年衡水高一檢測)在做完“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)將其實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行了回顧，并在筆記本上記下如下幾條體會，你認(rèn)為他的體會中正確的是(　　) A．用兩只彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使兩細(xì)繩套間的夾角為90，以便算出合力的大小 B．用兩只彈簧測力計(jì)拉時(shí)合力的圖示F與用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)圖示F′不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，可以說明“力的平行四邊形定則”成立 C．若F1、F2方向不變，而大小各增加1 N，則合力的方向也不變，大小也增加1 N D．在用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，要使彈簧測力計(jì)的彈簧與木板平面平行 解析：選BD.用兩只彈簧拉橡皮條時(shí)，兩細(xì)繩套的夾角約在60～120范圍，實(shí)驗(yàn)中不需要計(jì)算出合力的大小，沒必要非得把繩套間夾角設(shè)定為90，A錯(cuò)．實(shí)驗(yàn)中F與F′的圖示不一定完全重合，只要兩者長度差不多，夾角很小，就可以近似驗(yàn)證了“力的平行四邊形定則”，B對．F1、F2夾角不確定，它們的大小與合力F的大小關(guān)系不確定，不能通過F1、F2大小的變化來確定F大小的變化，C錯(cuò)．為減小讀數(shù)和作圖的誤差，實(shí)驗(yàn)中用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使彈簧測力計(jì)與木板平面平行且彈簧測力計(jì)的軸線沿橡皮條或細(xì)繩套方向，D對． 5．在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用彈簧測力計(jì)必須注意(　　) A．測量前檢查彈簧測力計(jì)的指針是否指在零點(diǎn) B．測量前應(yīng)把兩彈簧測力計(jì)互相勾在一起并對拉，觀察它們的示數(shù)是否相同，應(yīng)選用示數(shù)相同的一對彈簧測力計(jì) C．在用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，外殼不要與紙面摩擦 D．在用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，要使彈簧測力計(jì)的彈簧與木板平面平行 E．在用彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，細(xì)繩和彈簧測力計(jì)的軸線應(yīng)在一條直線上 解析：選ABCDE.AB選項(xiàng)是為了讀數(shù)準(zhǔn)確，CDE可以保證準(zhǔn)確的測出拉力的大?。? 6．(2011年石家莊高一檢測)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計(jì))．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩． 圖3－7－2 (1)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”) (2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________ A．理想實(shí)驗(yàn)法　　　　 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法 答案：(1)不變　(2)B 7．(2011年荊州一摸)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)： (1)除已有的器材(方木板、白紙、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有________和________． (2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須(　　) A．每次將橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置 B．每次把橡皮條拉直 C．每次準(zhǔn)確讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù) D．每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向 圖3－7－3 (3)在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3－7－3所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)的位置．圖中________是力F1與F2的合力的理論值；________是力F1與F2的合力的實(shí)驗(yàn)值．通過把________和________進(jìn)行比較，驗(yàn)證平行四邊形定則． 答案：(1)橡皮條　三角板　(2)A (3)F　F′　F　F′ 8．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(gè)量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計(jì)．沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)．當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖3－7－4所示．這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出． 圖3－7－4 (1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為______N和________N(只需讀到0.1 N)． 圖3－7－5 (2)在方格紙(見圖3－7－5)上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力． 解析：從圖中可知，彈簧測力計(jì)最小分度為0.1 N，因此，豎直向下的彈簧測力計(jì)讀數(shù)為2.5 N，水平向右的彈簧測力計(jì)讀數(shù)為4.0 N．因?yàn)樽x數(shù)2.5 N、4.0 N均是0.5 N的整數(shù)倍，因此，選方格紙中一個(gè)小方格的邊長表示0.5 N，應(yīng)用平行四邊形定則，即可畫出這兩個(gè)力以及它們的合力，如答案圖所示．合力F＝4.7 N. 答案：(1)4.0 　2.5 (2)如圖所示 111