1、课时作业(九) 验证力的平行四边形定则基础训练1(2017吉林长春模拟)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，则下列说法中正确的是( )A同一次实验中， O 点位置不允许变动B实验中，只需记录弹簧测力计的读数和 O 点的位置C实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取 90D实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到 O 点答案：A 解析：为保证等效，必须把橡皮条的某一端拉到同一点，故 A 正确；实验中还要记
2、录拉力的方向，故 B 错误；两拉力的夹角可以是其他的合适角度，C 错误；实验中不能超出弹簧测力计的最大量程，因此开始时弹簧测力计示数要小于最大量程，D 错误2如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中， A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(1)图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_(2)本实验采用的科学方法是_(填选项前的字母)A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法答案：(1) F (2)B解析：(1)实验中 F 是根据平行四边形定则画出的，而 F是通过实验方法得出的，其方向一
3、定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免地存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差(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3李明同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置 O 点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示(1)试在图中作出无实验误差情况下 F1和 F2的合力，并用 F 表示此力(2)有关此实验，下列叙述正确的是_(填选项前的字母)A两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B弹簧测力计的拉力越大越好C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置 O，目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D若只增大某一只
4、弹簧测力计的拉力大小且要保证橡皮筋结点位置不变，则只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)下图是甲、乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是_的实验结果(力 F是用一只弹簧测力计拉时的力)答案：(1)见解析图 (2)AC (3)甲同学解析：(1)用平行四边形定则作图，即以 F1、 F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力 F，并标上箭头表明方向，如图所示(2)两分力可以同时大于合力，选项 A 正确；两弹簧测力计的拉力不能太大或太小，选项 B 错误；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，选项 C 正确；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，选项 D 错
5、误(3)作图法得到的 F 必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力 F一定与橡皮筋共线，故甲同学的实验结果比较符合实验事实4(2017广东广州模拟)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则(1)如图甲，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数F.(2)如图乙，将三细线 L1、 L2、 L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉 A和水壶杯带上水平拉开细线 L1，在白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数F1.(3)如图丙，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 L1拴在其上手握电子秤沿着(2)中 L2的方向
6、拉开细线 L2，使_和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数 F2.(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、 F1、 F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、 F2的合力 F的图示，若_，则平行四边形定则得到验证答案：(1)静止 (2)三细线的方向 (3)结点 O 的位置 (4) F 和 F在误差范围内重合5某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则，设计了如下实验：(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连，测出橡皮筋的原长；(2)将橡皮筋一端用细线固定在竖直板上的 M 点，在橡皮筋的中点 O 再用细线系一重物，重物自然下垂，如图甲所示；(3)将橡皮筋另一端用细线固定
7、在竖直板上的 N 点，如图乙所示为完成实验，下述操作中必需的是_(填正确答案标号)A橡皮筋两端连接的细线长度必须相同B要测量图甲中橡皮筋 Oa 和图乙中橡皮筋 Oa、 Ob 的长度C M、 N 两点必须在同一高度处D要记录图甲中 O 点的位置及过 O 点的竖直方向E要记录图乙中结点 O 的位置、过结点 O 的竖直方向及橡皮筋 Oa、 Ob 的方向答案：BE 解析：由于橡皮筋的弹力大小与形变量成正比，故可以用橡皮筋的形变量等效替代弹力大小来作平行四边形进行实验验证，与连接橡皮筋的细线长度无关，故本题需要测量橡皮筋的原长以及被重物拉伸后的长度，选项 A 错误，B 正确；题图甲、乙中重物最终受力平衡
8、，验证的依据为共点力的平衡，物体的平衡与否与 M、 N 两点是否在同一高度无关，选项 C 错误；题图甲中的 O 点位置并不需要记录，受力平衡时橡皮筋的拉力一定在竖直方向，需要记录的是橡皮筋被拉伸后的长度及橡皮筋的原长，选项 D 错误；对题图乙需要作出 MO、 NO 的合力大小和方向与实际合力进行对比，故需要记录过结点 O 的竖直方向及橡皮筋 Oa、 Ob 的方向，选项 E 正确6如图所示，某实验小组同学利用 DIS 实验装置研究支架上力的分解 A、 B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负 A 连接质量不计的细绳，可在固定板上沿圆弧移动 B 固定不动，
9、通过光滑铰链连接长 0.3 m的杆将细绳连接在杆右端 O 点构成支架保持杆在水平方向，按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角 AOB ；对两个传感器进行调零；用另一根绳在 O 点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；取下钩码，移动传感器 A 改变 角重复上述实验步骤，得到数据见下表格.F1/N 1.001 0.580 1.002 F2/N 0.868 0.291 0.865 30 60 150 (1)根据表格中的数据， A 传感器对应的是表中力_(填“ F1”或“ F2”)，钩码质量为_kg(保留一位有效数字，取 g10 m/s 2)(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是( )
10、A因为事先忘记调零B何时调零对实验结果没有影响C为了消除横杆自身重力对结果的影响D可以完全消除实验的误差答案：(1) F1 0.05 (2)C解析：(1) A 传感器中的力均为拉力，故 A 传感器对应的是表中力 F1，平衡时，mg F1sin ，当 30时， F11.001 N，可求得 m0.05 kg.(2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故 C正确能力提升7小明通过实验验证力的平行四边形定则(1)实验记录纸如图甲所示， 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
11、力 F3的方向过 P3点三个力的大小分别为： F13.30 N、 F23.85 N 和 F34.25 N请根据图中给出的标度作图求出 F1和 F2的合力甲(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图乙所示，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 的轨迹乙 丙两次实验记录的轨迹如图丙所示过 O 点作一条直线与轨迹交于
12、 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)A橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项答案：(1)见解析图( F 合 4.64.9 N 都算对)(2)Fa Fb (3)BD (4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或：拉力不宜过大；选用弹性好的
13、橡皮筋；换用弹性好的弹簧)解析：(1)用力的图示法根据平行四边形定则作出合力并量出其大小(2)以重物为研究对象，进行受力分析：重物受到重力、水平向右的拉力和橡皮筋的拉力，重物处于静止状态的合力为零，因橡皮筋的拉力方向相同，故橡皮筋的拉力相等(3)橡皮筋的形变量和所受到的力有关，选项 A 错误；从图上看，第二次运动轨迹远离 O 点，橡皮筋第 2 次的形变量大，选项 B 正确；两次拉伸到相同长度，第二次对应的力小，选项 C 错误；拉力越大，由题图可得橡皮筋两次的长度差越大，故选项 D 正确(4)注意选取橡皮筋的技巧：一要新；二要弹性好；三不要超过弹性限度. 故拉力不应该太大；橡皮筋不能太长；选用弹性较好的橡皮筋
