《高考物理新编大一轮总复习》实验3 知能达标训练

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1．(2020·长沙一模)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

弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条：

(1)(多选)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)(多选)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

[答案]　(1)BD　(2)BD

2．(2020·聊城市第二次模拟)某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定

则”。在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮 P1

固定在桌子边，滑轮 P2、P3可沿桌边移动。步骤如下：

A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮 P2、P3位置并使结点 O静止；

B．在白纸上描下 O点的位置和三根绳子的方向，以 O点为起点，用同一标度作出三

个拉力的图示；

C．以绕过滑轮 P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以 O点为起点的平行四

边形的对角线，量出对角线的长度；

D．检验对角线的长度和绕过滑轮 P1绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条

直线上。

(1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为 m，另一根绳挂的钩码质量为 2m，则第三

根绳所挂的钩码质量 M应满足关系______________________。

(2)第二次实验时，改变滑轮 P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的

结点____________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的 O点重合。实

验中，若桌面倾斜，____________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。

[解析]　(1)若一根绳挂的质量为 m，另一根绳挂的质量为 2m，则两绳子的拉力分别为：

mg、2mg，两绳不共线，两绳子拉力的合力 F的范围是：2mg－mg<F<2mg＋mg，即

mg<F<3mg；三力的合力为零，则第三根绳拉力范围为 mg<F3<3mg，第三根绳挂的钩码质

量m<M<3m。(2)本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与

两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉 O点，所以 O点的位置可以改变。若桌面

不水平，绳中拉力仍等于钩码重力，对实验以及实验结论无影响。

[答案]　(1)m＜M＜3m　(2)不必　不会

3．(2021·潍坊市模考)某同学在家中做“验证力的平行四边形定则”实验。实验器材有

橡皮筋、小铁块、轻弹簧、细线、直尺、废圆表盘。实验步骤如下：

① 在弹簧下挂小铁块，弹簧伸长 6.0 cm。

② 将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套 a、b，

先用弹簧竖直向下拉线套 a，使橡皮筋下端至表盘中心 O点处，此时弹簧伸长了 10.0 cm。

此时拉皮筋的力记为 F。

③ 再将小铁块挂在线套 b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套

a，调整弹簧拉力的大小和方向，使皮筋下端到达 O点时，线套 a正好经过“7”处，此时弹

簧伸长了 8.2 cm，将弹簧的拉力记为 F1，铁块的拉力记为 F2。

④以F1、F2两力为邻边作出平行四边形，若其对角线对应的力 F′与 F的偏差在误差

允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则。

请回答下列问题：

(1)实验中为什么第二次拉橡皮筋时也使其下端到达 O点？________________________

________________________________________________。

(2)该同学取弹簧伸长 2 cm 为单位力长度，过 O点作出了力 F的图示，请你在图中再

画出 F1、F2和F′力的图示。

[解析]　(1)为了保证两次拉皮筋的力效果相同，则第二次拉橡皮筋时也使其下端到达

O点；(2)如图，因铁块的拉力使弹簧伸长 6 cm，则对应的力 F2为3个单位；弹簧伸长 8.2

cm 时对应的力 F1为4.1 个单位，则受力图如图：

[答案]　(1) 保证两次拉皮筋的力效果相同

(2)见解析图

4．小白用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下。

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