力学专题实验——《验证力的平行四边形定则》专项提升-在线组卷题库

1. 如图1所示，是“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点， $O B$ 和 $O C$ 为细线。实验时，第一步用两只弹簧测力计同时拉 $O B$ 和 $O C$ ；第二步只用一只弹簧测力计拉 $O B$ ，此时弹簧测力计示数如图2所示。
（1）图2中弹簧测力计读数为N；
（2）对该实验，下列说法正确的是；
A.第一、二步操作中必须将橡皮条与细线的结点拉到相同位置
B.第一步操作中，应使两弹簧测力计的夹角尽量等于 $90 °$
C.第一步操作中，必须将两弹簧测力计都拉到相同刻度
（3）图3中有甲、乙两位同学在该实验时所作图示，其中符合实验事实的是。（填“甲”或“乙”，其中力 $F^{'}$ 表示只用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力）

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2. 如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮筋的一端A固定在水平木板上，另一端O系两根细线，每根细线均与一个弹簧测力计（量程为5N）相连，对弹簧测力计a施加拉力 $F_{1}$ ，对弹簧测力计b施加拉力 $F_{2}$ ，结点位于O点时，弹簧测力计a的示数如图甲所示，然后只用一个弹簧测力计a施加拉力 $F_{3}$ 使结点仍到O点。

(1)、由图甲可读得拉力 $F_{1}$ 的大小为N，拉力 $F_{3}$ 的大小为N。

(2)、下列操作必要的是_______（填正确答案标号）。

A、连接弹簧测力计a、b的两根细线长度必须相等 B、两根细线与AO方向的夹角必须相等 C、同一次实验中，结点O的位置允许变动 D、使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行

(3)、根据已选取的标度，设拉力 $F_{1}$ 和AO方向成 $30 °$ 角，若不计实验误差，在图乙所示的虚线方格纸上按力的图示要求并根据力的平行四边形定则，画出拉力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $F_{3}$ 的图示，则拉力 $F_{2}$ 的大小为N。

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3. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用到的实验器材有：带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个、带2个细绳套的橡皮条、刻度尺等，实验情形如图甲所示。

（1）某次实验时弹簧秤示数如图乙所示，它的读数为 N。
（2）某次实验记录纸如图丙所示， 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的方向分别为
A． ON和 OQ 方向 B． ON和 OP方向 C． OQ和 OP方向
（3）为了更好地探究两个互成角度的力的合成规律，作好上述三个力的图示后，下列操作正确的是
A．用虚线把 F₃的箭头端分别与F₁、F₂的箭头端连接，分析构成的四边形的形状特点
B．重复多次实验，每次实验都应将橡皮筋拉到O点位置
C．重复多次实验，两弹簧测力计共同作用时 F₁ 和 F₂的大小尽可能大一些
D．重复多次实验，两弹簧测力计共同作用时 F₁ 和F₂的夹角尽可能大一些

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4. 某同学用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，每个钩码的质量为50g，其部分实验操作如下，重力加速度为g取 $10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、请完成下列相关内容：
a.在竖直放置的木板上的白纸上记下悬挂两个钩码静止时弹簧末端的位置O，如图一所示（木板未画出）。
b.卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到位置O保持静止，此时绳AO沿水平方向，B弹簧测力计读数如图二所示，则此时A弹簧测力计的示数为N。（结果保留两位有效数字）

(2)、实验中保持O点的位置不变，绳BO的方向不变，绳A的方向由初始位置逆时针旋转至竖直方向。在此过程中有关两弹簧测力计示数 $F_{A}$ 、 $F_{B}$ 的变化，下列说法正确的是______。

A、 $F_{A}$ 减小 B、 $F_{A}$ 增大 C、 $F_{A}$ 先减小后增大 D、 $F_{B}$ 增大

(3)、若弹簧末端拉至O位置时，弹簧的伸长量为4cm，则该弹簧的劲度系数。

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5. 某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮（滑轮上侧所在平面与桌面平行），滑轮 $P_{1}$ 固定，滑轮 $P_{2} 、 P_{3}$ 可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。
部分实验操作步骤如下：
①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；
②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮 $P_{1}$ ，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮 $P_{2} 、 P_{3}$ ；
②在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。
（1）为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是。（填选项前字母）
A.橡皮筋的原长 B.两端橡皮筋伸长后的长度
C.钩码的质量 D.三根细线所挂钩码的个数
（2）在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是。（填选项前字母）
A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同
B.细线 $O P_{1}$ 必须在 $O P_{2}$ 与 $O P_{3}$ 夹角的角平分线上
C.记录图中O点的位置和 $O P_{1}$ 、 $O P_{2}$ 、 $O P_{3}$ 的方向
D.不改变 $O P_{1}$ 所挂钩码的个数和 $O P_{1}$ 的方向，改变 $O P_{2}$ 与 $O P_{3}$ 的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置
（3）实验中，若桌面不水平（填“会”或“不会”）影响实验的结论。

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6. 某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在竖直墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂重物，如图所示。

(1)、为完成该实验，下述操作中必需有的是（　　）

A、测量细绳的长度 B、测量橡皮筋的原长 C、测量悬挂重物后橡皮筋的长度及方向 D、记录悬挂重物后结点O的位置

(2)、钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是

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7. 为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：
（Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上；
（Ⅱ）如图（d）（e）所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为O点，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点，大小分别为F₁ = 3.60N、F₂ = 2.90N；拉力F₁和F₂ ，改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P₃点，拉力的大小为F = 5.60N请完成下列问题：

(1)、在图（e）中按照给定的标度画出F₁、F₂和F的图示，然后按平行四边形定则画出F₁、F₂的合力F^'。

(2)、比较F和F^' ，写出可能产生误差的两点原因

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8. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上。

②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 的大小，并。（多选，填正确答案标号）

A．用刻度尺量出橡皮条的长度

B．用刻度尺量出两细线的长度

C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置

D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向

③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力 $F$ 的大小，沿细线标记此时 $F$ 的方向。

④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 的合成图，得出合力 $F^{'}$ 的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力 $F$ 的图示。

⑤比较 $F^{'}$ 和 $F$ 的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

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9.

(1)、质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×10³N，则子弹射入木块的深度为m。

(2)、某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有。
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力
②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O ，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。

(3)、某同学用伏安法测定待测电阻R_x的阻值（约为10 kΩ），除了R_x ，开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ）
B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ）
C．电流表（量程0~1 mA，内阻约30 Ω）
D．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）
F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）
G．滑动变阻器R₀（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
①为使测量尽量准确，电压表选用，电流表选用，电源选用。（均填器材的字母代号）；
②画出测量R_x阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是。

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力学专题实验——《验证力的平行四边形定则》专项提升

一、典型例题方法赏析

二、夯实基础提升能力

三、思维提升创新应用

四、直击高考达成素养

力学专题实验——《验证力的平行四边形定则》专项提升

一、典型例题 方法赏析

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三、思维提升 创新应用

四、直击高考 达成素养

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