实验03　验证力的平行四边形定则-2021年高考物理二轮复习实验专题强化训练（原卷版）

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实验 03
　
验证力的平行四边形定则
能力训练----研典题 导解法
训练点 1
　
原型实验的原理与操作
典例 1　(2019·甘肃甘谷一中检测)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A
为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB 与OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,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
　　　　
.
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)实验时,主要的步骤是:
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,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置 O.记录下 O点的
位置,读出两个弹簧测力计的示数;
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,并用平行四边形定则求出合力
F;
E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度
作出这个 F'的图示;
F.比较 F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是
　　　　
和
　　　　
;²
②遗漏的内容分别是 和
　　　　　　　　　 　　　
.
训练点 2
　
原型实验的数据处理
典例 2 (2018·重庆江津中学等联考)根据要求,完成“验证力的平行四边形定则”实验.
(1)如图甲所示,把白纸固定在木板上后,再把木板竖立在桌面上,用图钉把橡皮筋的一端固定在 A点,另一端 B
连接两条轻绳,跨过定滑轮后各拴一细绳套,分别挂上 3个钩码和 4个钩码(每个钩码重 1 N),调整滑轮的位置,
稳定后结点 B位于 O处,记下
　　　　
和两条细绳的方向,取下滑轮及钩码.
(2)如图乙所示,取某单位长度表示 1 N,用力的图示作出两条细绳的拉力 F1和F2;再用一个弹簧测力计把结点
B也拉至 O处,记下弹簧测力计的读数 F'=
　　　　
N,取下弹簧测力计.
(3)在图丙中作出 F1和F2的合力 F及拉力 F'的图示.
(4)对比 F和F'的大小和方向,发现它们不是完全一致的,其可能的原因是
　　　　　　　　　　　　
(填一个
原因).
训练点 3
　
实验的改进与创新
典例 3 (2018·贵州遵义测试)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,将三根细线 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.
即时过关----练能力 学方法
1.(2019·南京溧水区模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,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 .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 (
　　
)
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,两弹簧秤之间的夹角应为90°
D.拉橡皮条的细绳要短些,标记同一细绳方向的两点要近些
2.(2017·全国卷
Ⅲ
)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,
最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示.将橡皮筋的一端 Q固定在 y轴上的 B点(位于图示部
分之外),另一端 P位于 y轴上的 A点时,橡皮筋处于原长.
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