高考物理第二章 相互作用 实验三 验证力的平行四边形定则.ppt

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1、实验三验证力的平行四边形定则实验三验证力的平行四边形定则实验基础实验基础热点定位热点定位跟踪训练跟踪训练实验基础实验基础理解落实理解落实 夯基础夯基础注意事项注意事项1.1.位置不变位置不变同一次实验中橡皮条拉长后的结点同一次实验中橡皮条拉长后的结点O O必须保持不变必须保持不变.2.2.拉力拉力(1)(1)细绳应适当长一些细绳应适当长一些,便于确定力的方向便于确定力的方向.不要直接沿细绳方向画直线不要直接沿细绳方向画直线,应应在细绳两端画两个射影点在细绳两端画两个射影点.去掉细绳后去掉细绳后,连直线确定力的方向连直线确定力的方向.(2)(2)应尽量使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的

2、同一平面内应尽量使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内.(3)(3)弹簧测力计数据尽量大些弹簧测力计数据尽量大些,读数时眼睛要正视读数时眼睛要正视,要按有效数字正确读数要按有效数字正确读数和记录和记录.3.3.作图作图(1)(1)在同一次实验中在同一次实验中,选定的比例要相同选定的比例要相同.(2)(2)两分力夹角不能太大或太小两分力夹角不能太大或太小,作图时两力与对边一定要平行作图时两力与对边一定要平行.误差分析误差分析产生原因产生原因减小方法减小方法偶然误差偶然误差读数误差读数误差弹簧测力计数据在允许的条件下尽量弹簧测力计数据在允许的条件下尽量大些，读数时眼睛要正视大些，读

3、数时眼睛要正视作图误差作图误差两分力夹角不能太大或太小，作图时两分力夹角不能太大或太小，作图时两力的对边一定要平行两力的对边一定要平行系统误差系统误差弹簧测力计本弹簧测力计本身的误差身的误差选较精确的弹簧测力计选较精确的弹簧测力计热点定位热点定位重点透析重点透析 通热点通热点热点一实验原理和步骤热点一实验原理和步骤【例【例1 1】(2016(2016湖南长沙模拟湖南长沙模拟)某同学做某同学做“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”的实验情况如图的实验情况如图(甲甲)所示所示,其中其中A A为固定橡皮条的图钉为固定橡皮条的图钉,O,O为橡皮条与细绳为橡皮条与细绳的结点的结点,OB,OB和

4、和OCOC为细绳为细绳.图图(乙乙)是在白纸上根据实验结果画出的图是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)(1)如果没有操作失误如果没有操作失误,图图(乙乙)中的中的F F与与FF两力中两力中,方向一定沿方向一定沿AOAO方向的是方向的是.核心点拨核心点拨 (1)(1)实验存在误差实验存在误差,有读数误差有读数误差,然后作平行四边形时有然后作平行四边形时有作图误差作图误差,导致合力导致合力F F不一定沿不一定沿AOAO方向方向.解析解析:(1)(1)实验中实验中F F是由平行四边形得出的是由平行四边形得出的,而而FF是通过实验方法得出是通过实验方法得出的的,其方向一定与橡皮条的方向相同其方向一定

5、与橡皮条的方向相同,由于实验过程不可避免地存在误由于实验过程不可避免地存在误差差,因此理论值和实验值存在一定的偏差因此理论值和实验值存在一定的偏差.答案答案:(1)F(1)F(2)(2)本实验采用的科学方法是本实验采用的科学方法是.A.A.理想实验法理想实验法B.B.等效替代法等效替代法C.C.控制变量法控制变量法D.D.建立物理模型法建立物理模型法核心点拨核心点拨 (2)(2)合力的作用效果与两个分力的共同作用效果是相同的合力的作用效果与两个分力的共同作用效果是相同的.解析解析:(2)(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,

6、采用的科学方法是等效替代法采用的科学方法是等效替代法.答案答案:(2)B(2)B (3)(3)实验时实验时,主要的步主要的步骤骤是是A.A.在桌上放一在桌上放一块块方木板方木板,在方木板上在方木板上铺铺一一张张白白纸纸,用用图钉图钉把白把白纸钉纸钉在方木板在方木板上上B.B.用用图钉图钉把橡皮条的一端固定在板上的把橡皮条的一端固定在板上的A A点点,在橡皮条的另一端拴上两条在橡皮条的另一端拴上两条细细绳绳,细绳细绳的另一端系着的另一端系着绳绳套套C.C.用两个用两个弹弹簧簧测测力力计计分分别钩别钩住住绳绳套套,互成角度地拉橡皮条互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸使橡皮条伸长长,结结点到达某一位置点

7、到达某一位置O.O.记录记录下下O O点的位置点的位置,读读出两个出两个弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数D.D.按按选选好的好的标标度度,用用铅铅笔和刻度尺作出两只笔和刻度尺作出两只弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉力F F1 1和和F F2 2的的图图示示,并用平行四并用平行四边边形定形定则则求出合力求出合力F FE.E.只用一只只用一只弹弹簧簧测测力力计计,通通过细绳过细绳套拉橡皮条使其伸套拉橡皮条使其伸长长,读读出出弹弹簧簧测测力力计计的的示数示数,记记下下细绳细绳的方向的方向,按同一按同一标标度作出度作出这这个力个力FF的的图图示示F.F.比比较较FF和和F F的大小和方向的大小和方向,看

8、它看它们们是否相同是否相同,得出得出结论结论上述步上述步骤骤中中:有重要有重要遗遗漏的步漏的步骤骤的序号是的序号是和和;遗遗漏的内容分漏的内容分别别是是和和.核心点拨核心点拨 (3)(3)力是矢量力是矢量,有大小也有方向有大小也有方向,实验中要将实验中要将F F1 1,F,F2 2和和FF的的大小和方向都记录下来大小和方向都记录下来.解析解析:(3)C(3)C中遗漏中遗漏“记下两条细绳的方向记下两条细绳的方向”,E,E中遗漏中遗漏“把橡皮条的结点把橡皮条的结点拉到同一位置拉到同一位置O O”.答案答案:(3)C(3)CE EC C中应加上中应加上“记下两条细绳的方向记下两条细绳的方向”E E中

9、应说中应说明明“把橡皮条的结点拉到同一位置把橡皮条的结点拉到同一位置O O”方法技巧方法技巧 操作步骤中不忘操作步骤中不忘“三三”“”“二二”“”“一一”用两个弹簧测力计拉橡皮条时的用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录三记录”(记录两弹簧测力计示数、两记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点细绳方向和结点O O的位置的位置),),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向记录弹簧测力计示数和细绳方向)及及“一注意一注意”(结点结点O O的位置必须在同的位置必须在同一位置一位置).).【教师备用教师备用】(2016(2016黑龙江牡丹江模

10、拟黑龙江牡丹江模拟)如图为如图为“验证力的平行四边形验证力的平行四边形定则定则”实验实验,三个细线套三个细线套L L1 1,L,L2 2,L,L3 3一端共系于一个结点一端共系于一个结点,另一端分别系于轻另一端分别系于轻质弹簧测力计质弹簧测力计A,BA,B和重物和重物M M上上,A,A挂于固定点挂于固定点P.P.手持手持B B拉动细线拉动细线,使结点静止使结点静止于于O O点点.(1)(1)某次实验中某次实验中A A的指针位置如图所示的指针位置如图所示,其读数为其读数为N.N.解析解析:(1)(1)弹簧测力计的分度值为弹簧测力计的分度值为0.1 N,0.1 N,读数时要估读到下一位读数时要估读

11、到下一位.由图可由图可知知A A的指针位置读数为的指针位置读数为2.00 N.2.00 N.答案答案:(1)2.00(1)2.00(2)L(2)L1 1L L2 2L L3 3 (2)(2)实验时要读出实验时要读出A,BA,B的示数的示数,还要在贴于竖直木板的白纸上还要在贴于竖直木板的白纸上记录记录O O点的位置、点的位置、和和的方向的方向.(2)(2)力是矢量力是矢量,实验中要记录各个力的方向实验中要记录各个力的方向,方法是分别记录下三条绳方法是分别记录下三条绳L L1 1的的方向、方向、L L2 2的方向和的方向和L L3 3的方向的方向.(3)(3)下列实验要求中必要的是下列实验要求中必

12、要的是(填选项的字母代号填选项的字母代号).).A.A.弹簧测力计需要在实验前进行校零弹簧测力计需要在实验前进行校零B.B.细线套方向应与木板平面平行细线套方向应与木板平面平行C.C.需要用托盘天平测量重物需要用托盘天平测量重物M M的质量的质量D.D.弹簧测力计弹簧测力计B B始终保持水平始终保持水平解析解析：(3)(3)实验要求中必要的是实验要求中必要的是:弹簧测力计需要在实验前进行校零弹簧测力计需要在实验前进行校零,细线套方向应与木板平面平行细线套方向应与木板平面平行.可以用弹簧测力计测量重物可以用弹簧测力计测量重物M M的重力的重力,不需要用托盘天平测量重物不需要用托盘天平测量重物M

13、M的质量的质量;弹簧测力计弹簧测力计B B不必始终保持水平不必始终保持水平.答案答案:(3)AB(3)AB热点二实验数据处理与误差分析热点二实验数据处理与误差分析【例例2 2】在在“探究求合力的方法探究求合力的方法”实验中实验中,现有木板、白纸、图钉、橡现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计皮条、细绳套和一个弹簧测力计.(1)(1)为完成实验为完成实验,某同学另找来一根弹簧某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数先测量其劲度系数,得到的实得到的实验数据如下表验数据如下表:弹弹力力F(N)F(N)0.500.501.001.001.501.502.002.002.502.503.00

14、3.003.503.50伸伸长长量量x(cmx(cm)0.740.741.801.802.802.803.723.724.604.605.585.586.426.42请在图请在图(a)(a)中画出图像中画出图像,根据图线求得该弹簧的劲度系数根据图线求得该弹簧的劲度系数k=k=N/cm.N/cm.(2)(2)某次实验中某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图弹簧测力计的指针位置如图(b)(b)所示所示,其读数为其读数为N.N.(3)(3)某次实验中甲、乙两位同学得到的结果如图某次实验中甲、乙两位同学得到的结果如图(c)(c)所示所示,其中其中同学同学的实验结果比较符合实验事实的实验结果比较符合实验事

15、实(力力FF是用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉是用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示力的图示).).(4)(4)在实验结果比较符合实验事实的实验中在实验结果比较符合实验事实的实验中,造成误差的主要原因是造成误差的主要原因是:(:(至至少写出两种情况少写出两种情况)答答:;.核心点拨核心点拨 (1)(1)连线时要遵循连线原则连线时要遵循连线原则:所画的直线要通过尽可能所画的直线要通过尽可能多的点多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.(2)(2)利用利用k=k=求弹簧的劲度系数时求弹簧的劲度系数时,两坐标应尽量远些两坐标应尽量远些.(3)(3)实验误差分析实验误

16、差分析:理论值不一定沿橡皮条方向理论值不一定沿橡皮条方向,但单个弹簧测力计的但单个弹簧测力计的拉力拉力FF一定沿橡皮条方向一定沿橡皮条方向;读数不准和作图不准都可能使读数不准和作图不准都可能使F F与与FF不完不完全重合全重合.(2)(2)弹簧测力计的分度值为弹簧测力计的分度值为0.1 N,0.1 N,要估读到下一位要估读到下一位,其读数为其读数为2.10 N.2.10 N.(3)(3)力力FF是用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力是用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,所以力所以力FF一定沿橡一定沿橡皮条方向皮条方向,所以甲同学的实验比较符合实验事实所以甲同学的实验比较符合实验事实.(4)(4)甲同

17、学实验中造成误差的主要原因甲同学实验中造成误差的主要原因:可能是可能是F FC C读数比真实值偏小读数比真实值偏小,导致合力导致合力F F方向向左偏方向向左偏,大小比大小比FF小小;可能是可能是F FB B,F,FC C的方向判断有误差的方向判断有误差,进而作平行四边形时图示也不准确进而作平行四边形时图示也不准确.答案答案:(1)(1)如图所示如图所示0.55(0.55(0.020.02均可均可)(2)2.10(2)2.10(3)(3)甲甲(4)F(4)FC C读数比真实值偏小读数比真实值偏小确定力的方向不准、确定力的方向不准、作图不准作图不准反思总结反思总结 弹簧测力计的读数方法弹簧测力计的

18、读数方法(1)(1)注意弹簧测力计的最小格为注意弹簧测力计的最小格为0.1 N,0.1 N,弹簧测力计读数要估读到分度值弹簧测力计读数要估读到分度值的下一位的下一位,小数点后要有两位数字小数点后要有两位数字.(2)(2)作作F-xF-x图像时图像时,并非所有实验数据都会落在图线上并非所有实验数据都会落在图线上,则在选用数据计则在选用数据计算时算时,这种误差较大点尽量避免选用这种误差较大点尽量避免选用.【教教备用】【教教备用】在在“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”的实验中的实验中,以下哪些措施以下哪些措施能减小误差能减小误差()A.A.两条细绳必须等长两条细绳必须等长B.B.弹簧测

19、力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C.C.拉橡皮条的细绳要稍长一些拉橡皮条的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要适标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些当远一些D.D.实验中为保证获取较多的测量数据实验中为保证获取较多的测量数据,可以超量程使用可以超量程使用解析解析:实验中实验中,通过细绳来拉橡皮条通过细绳来拉橡皮条,两细绳长度不需要相同两细绳长度不需要相同,故故A A错误错误;本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实为了减小实验误差验误差,弹簧测力计、细绳、橡皮

20、条都应与木板平行弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则否则,作出的是拉作出的是拉力在纸面上的分力力在纸面上的分力,误差较大误差较大,故故B B正确正确;弹簧测力计标记同一细绳方向弹簧测力计标记同一细绳方向的两点要远些的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小作图时产生的角度误差会减小,故故C C正确正确;使用弹簧测力使用弹簧测力计时不能超过量程计时不能超过量程,否则会造成较大误差否则会造成较大误差,甚至损害仪器甚至损害仪器,选项选项D D错误错误.BCBC热点三实验创新与改进热点三实验创新与改进新题体验新题体验1 1.(2016.(2016合肥质检合肥质检)某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的

21、平行四边形定某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则则.他找到两条相同的橡皮筋他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律遵循胡克定律)和若干小重物以及刻度尺、和若干小重物以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验设计了如下实验.将两条橡皮筋的一将两条橡皮筋的一端与细绳连接端与细绳连接,细绳下挂一重物细绳下挂一重物,两橡皮筋的另一端也都连有细绳两橡皮筋的另一端也都连有细绳.实验时实验时,先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A A上上,其中一条橡皮筋任其中一条橡皮筋任其下垂其下垂,如图中甲所示如图中甲所示

22、,再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子的钉子B B上上,如图中乙所示如图中乙所示.(1)(1)为完成实验为完成实验,下述操作中必需的是下述操作中必需的是.A.A.两橡皮筋的另一端连接的细绳两橡皮筋的另一端连接的细绳a,ba,b长度要相同长度要相同B.B.要测量橡皮筋的原长要测量橡皮筋的原长C.C.要测量甲和乙中橡皮筋的长度要测量甲和乙中橡皮筋的长度D.D.要记录甲中结点要记录甲中结点O O的位置及过结点的位置及过结点O O的竖直方向的竖直方向E.E.要记录乙中结点要记录乙中结点OO的位置及过结点的位置及过结点OO的竖直方向的竖直方向(2)(

23、2)对该实验对该实验“两条相同的橡皮筋两条相同的橡皮筋”的理解正确的为的理解正确的为.A.A.橡皮筋的材料和原长相同即可橡皮筋的材料和原长相同即可B.B.橡皮筋的材料和粗细相同即可橡皮筋的材料和粗细相同即可C.C.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同解析解析:本实验的目的是验证力的平行四边形定则本实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系研究合力与分力的关系,采用作合力与分力图示的方法来验证采用作合力与分力图示的方法来验证,根据实验原理需要知道橡皮筋的根据实验原理需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力伸长量才能表示橡皮筋的弹力,故应该测量橡皮筋的原

24、长故应该测量橡皮筋的原长.两条相同的橡两条相同的橡皮筋是指橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同皮筋是指橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同.答案答案:(1)BCE(1)BCE(2)C(2)C2 2.(2016.(2016广州模拟广州模拟)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则在家中验证力的平行四边形定则.答案答案:(1)(1)静止静止 解析解析:(1)(1)要测量装满水的水壶的重力要测量装满水的水壶的重力,需记下水壶静止时电子秤的示数需记下水壶静止时电子秤的示数F;F;(1)(1)如如图图(a),(a)

25、,在在电电子秤的下端子秤的下端悬悬挂一装挂一装满满水的水水的水壶壶,记记下水下水壶壶时电时电子子秤的示数秤的示数F;F;(2)(2)如如图图(b),(b),将三将三细线细线L L1 1,L,L2 2,L,L3 3的一端打的一端打结结,另一端分另一端分别别拴在拴在电电子秤的挂子秤的挂钩钩、墙钉墙钉A A和和水水壶壶杯杯带带上上.水平拉开水平拉开细线细线L L1 1,在白在白纸纸上上记记下下结结点点O O的位置、的位置、和和电电子秤的示子秤的示数数F F1 1;(3)(3)如如图图(c),(c),将另一将另一颗墙钉颗墙钉B B钉钉在与在与O O同一水平位置上同一水平位置上,并将并将L L1 1拴在

26、其上拴在其上.手握手握电电子秤沿子秤沿着着(2)(2)中中L L2 2的方向拉开的方向拉开细线细线L L2 2,使使和三根和三根细线细线的方向与的方向与(2)(2)中重合中重合,记录电记录电子子秤的示数秤的示数F F2 2;(4)(4)在白在白纸纸上按一定上按一定标标度作出度作出电电子秤拉力子秤拉力F,FF,F1 1,F,F2 2的的图图示示,根据平行四根据平行四边边形定形定则则作出作出F F1 1,F,F2 2的合力的合力FF的的图图示示,若若,则则平行四平行四边边形定形定则则得到得到验证验证.解析解析:(2)(2)要画出平行四边形要画出平行四边形,需要记录分力的大小和方向需要记录分力的大小

27、和方向,所以在白纸上记下结所以在白纸上记下结点点O O位置的同时位置的同时,也要记录三细线的方向以及电子秤的示数也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F F1 1;(3)(3)已经记录了一个分力的大小已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小还要记录另一个分力的大小,则结点则结点O O位置不能位置不能变化变化,力的方向也都不能变化力的方向也都不能变化,所以应使结点所以应使结点O O的位置和三根细线的方向与的位置和三根细线的方向与(2)(2)中中重合重合,记录电子秤的示数记录电子秤的示数F F2 2;(4)(4)根据平行四边形定则作出根据平行四边形定则作出F F1 1,F,F2 2的合力的

28、合力FF的图示的图示,若若F F和和FF在误差范围内重合在误差范围内重合,则平行四边形定则得到验证则平行四边形定则得到验证.答案答案:(2)(2)三细线的方向三细线的方向(3)(3)结点结点O O的位置的位置(4)F(4)F和和FF在误差范围内重合在误差范围内重合跟踪训练跟踪训练即时巩固即时巩固 测效果测效果1.1.如图是如图是“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验示意图实验示意图.将橡皮条的一端固将橡皮条的一端固定于定于A A点点,图图(甲甲)表示在两个拉力表示在两个拉力F F1 1,F,F2 2的共同作用下的共同作用下,将橡皮条的结点拉将橡皮条的结点拉长到长到O O点点;图图

29、(乙乙)表示准备用一个拉力表示准备用一个拉力F F拉橡皮条拉橡皮条,图图(丙丙)是在白纸上根据是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示实验结果画出的力的合成图示.(1)(1)有关此有关此实验实验,下列叙述正确的是下列叙述正确的是(填正确答案填正确答案标标号号).).A.A.在在进进行行图图(甲甲)的的实验实验操作操作时时,F,F1 1,F,F2 2的方向必的方向必须须互相垂直互相垂直B.B.在在进进行行图图(乙乙)的的实验实验操作操作时时,必必须须将橡皮条的将橡皮条的结结点拉到点拉到O O点点C.C.在在进进行行图图(甲甲)的的实验实验操作操作时时,保保证证O O点的位置不点的位置不变变,F,

30、F1 1方向不方向不变变而大小而大小变变大大时时,F,F2 2一定一定变变小小D.D.在在误误差允差允许许的范的范围围内内,拉力拉力F F一定等于一定等于F F1 1,F,F2 2的代数和的代数和解析解析:(1)F(1)F1 1,F,F2 2的方向之间的夹角是任意的的方向之间的夹角是任意的,这样才会使实验具有普遍性这样才会使实验具有普遍性,选项选项A A错误错误;图图(甲甲)与图与图(乙乙)的作用效果是等效的的作用效果是等效的,选项选项B B正确正确;实验中若实验中若F F1 1变大而变大而O O点位置不变点位置不变,则则F F2 2的大小和方向都要变化的大小和方向都要变化,F,F2 2有可能

31、变大有可能变大,也有可也有可能先变小再变大能先变小再变大,故选项故选项C C错误错误;拉力拉力F F与与F F1 1,F,F2 2之间满足平行四边形定则之间满足平行四边形定则,故选项故选项D D错误错误.答案答案:(1)B(1)B(2)(2)下列做法有利于减小下列做法有利于减小误误差的是差的是(填正确答案填正确答案标标号号).).A.FA.F1 1,F,F2 2两个力的两个力的夹夹角越大越好角越大越好B.FB.F1 1,F,F2 2两个力越大越好两个力越大越好C.C.在拉橡皮条在拉橡皮条时时,弹弹簧簧测测力力计计的外壳不要与的外壳不要与纸纸面接触面接触,产产生摩擦生摩擦D.D.拉力拉力F F1

32、 1,F,F2 2的方向的方向应应与与纸纸面平行面平行,弹弹簧及簧及钩钩子不与子不与弹弹簧簧测测力力计计的外壳及的外壳及纸纸面接触面接触,产产生摩擦生摩擦解析解析:(2)(2)画平行四边形时画平行四边形时,夹角稍大画出的平行四边形就会准些夹角稍大画出的平行四边形就会准些,但不是夹角越但不是夹角越大越好大越好,如果夹角很大可能使合力很小如果夹角很大可能使合力很小,作图法求得的合力误差会较大作图法求得的合力误差会较大,选项选项A A错错误误;数据处理时需要画出力的大小和方向数据处理时需要画出力的大小和方向,所以力要适当大些可减小测量误差对所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响实验的影响,但是并

33、非越大越好但是并非越大越好,如果太大可能导致合力太大如果太大可能导致合力太大,只用一只弹簧测力只用一只弹簧测力计拉时计拉时,量程不够量程不够,故选项故选项B B错误错误;弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响,只要弹只要弹簧不与外壳摩擦即可簧不与外壳摩擦即可,故选项故选项C C错误错误;在白纸中作图时在白纸中作图时,作出的是水平力的图示作出的是水平力的图示,若若拉力倾斜拉力倾斜,则作出图的方向与实际力的方向有较大差别则作出图的方向与实际力的方向有较大差别,再者由于摩擦测得的力再者由于摩擦测得的力的大小也不准的大小也不准,故为了减小因摩擦造成的误差故为了减小因摩擦造

34、成的误差,应使各力尽量与纸面平行应使各力尽量与纸面平行,选项选项D D正确正确.答案答案:(2)D(2)D2 2.(2016.(2016山东枣庄期中山东枣庄期中)“探究求合力的方法探究求合力的方法”的实验装置如图的实验装置如图(甲甲)所所示示.(1)(1)某次实验中某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图弹簧测力计的指针位置如图(甲甲)所示所示.其中其中,细绳细绳COCO对对O O点的拉力大小为点的拉力大小为N;N;解析解析:(1)(1)由图由图(甲甲)可读出可读出COCO对对O O点的拉力大小为点的拉力大小为2.60 N.2.60 N.答案答案:(1)2.60(1)2.60(2)(2)请请将将图

35、图(甲甲)中中细绳细绳COCO和和BOBO对对O O点两拉力的合力点两拉力的合力F F合合画在画在图图(乙乙)上上.由由图图求求出合力的大小出合力的大小F F合合=N;(N;(保留两位有效数字保留两位有效数字)(3)(3)某同学某同学对弹对弹簧簧测测力力计计中中弹弹簧的簧的劲劲度系数是多少很感度系数是多少很感兴兴趣趣,于是于是,他将刻他将刻度尺与度尺与弹弹簧簧测测力力计计平行放置平行放置,如如图图(丙丙)所示所示,利用利用读读得的数据得的数据,他得出了他得出了弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数.那么那么,该弹该弹簧的簧的劲劲度系数度系数k=k=N/m.(N/m.(保留两位有效数保留两位有效数字字)答

36、案答案:(2)(2)见解析图见解析图5.15.1(3)60(3)60解析解析:(2)(2)在图在图(乙乙)上作图如图所示上作图如图所示,结合作图可求得合力大小为结合作图可求得合力大小为5.1 N.5.1 N.(3)(3)由图由图(丙丙)可知可知,弹簧测力计弹簧测力计0 0刻度线对应刻度线对应5.0 mm,2.60 N5.0 mm,2.60 N对应对应48.4 mm,48.4 mm,由由胡克定律胡克定律F=F=kxkx,解得解得k=60 N/m.k=60 N/m.答案答案:见解析见解析解析解析:(1)(1)由两分力的大小及对应的角度可得其合力的大小由两分力的大小及对应的角度可得其合力的大小,故可

37、知乙故可知乙同学实验中同学实验中F F1 1,F,F2 2的合力已超出弹簧测力计的量程的合力已超出弹簧测力计的量程,将无法再用单个弹将无法再用单个弹簧测力计进行验证簧测力计进行验证,所以操作不正确的是乙同学所以操作不正确的是乙同学.3.(1)3.(1)甲、乙和丙三位同学做甲、乙和丙三位同学做“验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则”的的实验实验,所用所用弹弹簧簧测测力力计计的量程的量程为为0 05 N,5 N,他他们们都把橡皮条的一端固定在木板上的都把橡皮条的一端固定在木板上的A A点点,橡橡皮条的另一端通皮条的另一端通过细绳连过细绳连接接弹弹簧簧测测力力计计,用两个用两个弹弹簧簧测测力

38、力计计把橡皮条的另把橡皮条的另一端拉到某一确定的一端拉到某一确定的O O点点,如如图图所示所示,此此时细绳时细绳都与平板平行都与平板平行,用用F F1 1和和F F2 2表示表示拉力的方向和大小拉力的方向和大小.甲同学甲同学实验实验中的中的F F1 1和和F F2 2的方向互相垂直的方向互相垂直,F,F1 1=2.8 N,F=2.8 N,F2 2=3.5 N;=3.5 N;乙同学乙同学实验实验中的中的F F1 1和和F F2 2方向方向间间的的夹夹角角约为约为3030,F,F1 1=F=F2 2=4.0 N;=4.0 N;丙同学丙同学实验实验中的中的F F1 1和和F F2 2方向方向间间的的

39、夹夹角角约为约为120120,F,F1 1=F=F2 2=4.0 N.=4.0 N.这这三位同学三位同学中操作不合适的是哪一位中操作不合适的是哪一位?并并说说明原因明原因 .(2)(2)若丁同学对本实验进行改进若丁同学对本实验进行改进,想测量不同情况下两个互成角度的拉力与想测量不同情况下两个互成角度的拉力与合力的关系合力的关系.设置如图所示的实验装置设置如图所示的实验装置,弹簧测力计弹簧测力计A A挂于固定点挂于固定点P,P,下端用下端用细线挂一重物细线挂一重物M.M.弹簧测力计弹簧测力计B B的一端用细线系于的一端用细线系于O O点点,手持另一端向左拉手持另一端向左拉,使使结点结点O O静止

40、在某位置静止在某位置.分别读出弹簧测力计分别读出弹簧测力计A A和和B B的示数的示数,并在贴于竖直木板并在贴于竖直木板的白纸上记录的白纸上记录O O点的位置和拉线的方向点的位置和拉线的方向.在实验操作过程中在实验操作过程中,改变拉力改变拉力,重复重复多次实验时多次实验时,要求要求O O点点(选填选填“一定一定”或或“不一定不一定”)静止在同一位静止在同一位置置.在某次实验中在某次实验中,若该同学发现弹簧测力计若该同学发现弹簧测力计A A的指针稍稍超出量程的指针稍稍超出量程,请你提请你提出两条解决办法出两条解决办法:;.答案答案:见解析见解析解析解析:(2)(2)改进后的实验装置中改进后的实验

41、装置中,因合力不变因合力不变,故故O O点的位置不一定要静点的位置不一定要静止在同一点止在同一点.若弹簧测力计若弹簧测力计A A的指针稍超出量程的指针稍超出量程,可以减小合力的大小可以减小合力的大小,即减小即减小M M的质量的质量,或者减小或者减小OAOA与竖直线之间的夹角与竖直线之间的夹角,使弹簧测力计使弹簧测力计A A处处于量程以内于量程以内.4.4.(2016(2016江苏盐城期中江苏盐城期中)为验证力的平行四边形定则为验证力的平行四边形定则,某同学将环形橡某同学将环形橡皮筋挂在弹簧测力计钩上皮筋挂在弹簧测力计钩上,用力拉使弹簧测力计上的读数为用力拉使弹簧测力计上的读数为2.00 N2.

42、00 N时时,将将橡皮筋两端的位置画在白纸上橡皮筋两端的位置画在白纸上,记为记为O,O,O,O,选择合适的标度选择合适的标度,作出橡皮筋作出橡皮筋拉力的大小和方向拉力的大小和方向,记为记为F FOOOO,如图如图(甲甲)所示所示.接着他在秤钩和两支圆珠笔接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许润滑油上涂抹少许润滑油,用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形,使秤使秤钩的下端仍到达钩的下端仍到达O O点点,将两笔尖的位置标记为将两笔尖的位置标记为A,B,A,B,橡皮筋橡皮筋OAOA段的拉力记为段的拉力记为F FOAOA,OB,OB段的拉力记为段的拉力记为F FO

43、BOB,如图如图(乙乙)所示所示.再将环形橡皮筋剪断再将环形橡皮筋剪断,测得所受的测得所受的拉力拉力F F与长度与长度l l之间的关系之间的关系,如图如图(丙丙)所示所示.完成下列问题完成下列问题:(1)(1)测测得得OA=6.10 OA=6.10 cm,OBcm,OB=8.20=8.20 cm,ABcm,AB=10.70 cm,=10.70 cm,则则F FOAOA的大小的大小为为N.N.(2)(2)选择选择相同的相同的标标度度,下列按比例作出的下列按比例作出的F FOAOA和和F FOBOB的合力的合力FF的的图图示正确的是示正确的是.(3)(3)通过比较通过比较FF与与的大小和方向的大小

44、和方向,即可得出实验结论即可得出实验结论.解析解析:(1)(1)因为是一根橡皮筋因为是一根橡皮筋,F,FOAOA=F FOBOB,l,l=OA+OB+AB=25.00 cm,=OA+OB+AB=25.00 cm,根据图像可以根据图像可以得出得出,F,FOAOA=F=FOBOB=1.50 N.=1.50 N.(2)(2)因为因为F FOAOA=F=FOBOB,由平行四边形定则可知由平行四边形定则可知,C,C正确正确.(3)F(3)F是根据平行四边形得出的合力的测量值是根据平行四边形得出的合力的测量值,合力的测量值要和合力的合力的测量值要和合力的真实值真实值F FOOOO来比较来比较,进而验证平行

45、四边形定则进而验证平行四边形定则.答案答案:(1)1.50(1)1.50(2)C(2)C(3)F(3)FOOOO5 5.(2016.(2016武汉一模武汉一模)某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证某实验小组用一只弹簧秤和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则力的平行四边形定则,设计了如图所示的实验装置设计了如图所示的实验装置.固定在竖直木板上的固定在竖直木板上的量角器和直边水平量角器和直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O O的正上方的正上方A A处处,另另一端系绳套一端系绳套1 1和绳套和绳套2.2.主要实验步骤如下主要实验步骤如下:(1)(1)弹弹

46、簧秤挂在簧秤挂在绳绳套套1 1上上竖竖直向下拉橡皮筋直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的使橡皮筋的结结点到达点到达O O处处,记记下其下其示数示数F;F;(2)(2)弹弹簧秤挂在簧秤挂在绳绳套套1 1上上,手拉手拉绳绳套套2,2,缓缓慢拉橡皮筋慢拉橡皮筋,使橡皮筋的使橡皮筋的结结点到达点到达O O处处,此此时绳时绳套套1 1沿沿0 0方向方向,绳绳套套2 2沿沿120120方向方向,记记下下弹弹簧秤的示数簧秤的示数F F1 1;(3)(3)根据力的平行四根据力的平行四边边形定形定则计则计算算绳绳套套1 1的拉力的拉力F F1 1=;(4)(4)比比较较,即可初步即可初步验证验证;(5)(5)只改只改变绳

47、变绳套套2 2的方向的方向,重复上述重复上述实验实验步步骤骤.(6)(6)将将绳绳套套1 1由由0 0方向方向缓缓慢慢转动转动到到6060方向方向,同同时绳时绳套套2 2由由120120方向方向缓缓慢慢转动转动到到180180方向方向,此此过过程中保持橡皮筋的程中保持橡皮筋的结结点在点在O O处处不不动动,保持保持绳绳套套1 1和和绳绳套套2 2的的夹夹角角120120不不变变.关关于于绳绳套套1 1的拉力大小的的拉力大小的变变化化,下列下列结论结论正确的是正确的是(填填选项选项前的序号前的序号).).A.A.逐逐渐渐增大增大B.B.先增大后减小先增大后减小C.C.逐逐渐渐减小减小D.D.先减

48、小后增大先减小后增大解析解析:(3)(3)根据平行四边形定则画出各力根据平行四边形定则画出各力,则绳套则绳套1 1的拉力的拉力F F1 1=FtanFtan 30 30=F.=F.(4)(4)要验证力的平行四边形定则要验证力的平行四边形定则,则需要比较则需要比较F F1 1与与F F1 1是否相等是否相等.(6)(6)将绳套将绳套1 1由由0 0方向缓慢转动到方向缓慢转动到6060方向方向,同时绳套同时绳套2 2由由120120方向缓慢转动到方向缓慢转动到180180方向方向,此过程中保持橡皮筋的结点在此过程中保持橡皮筋的结点在O O处不动处不动,保持绳套保持绳套1 1和绳套和绳套2 2的夹角的夹角120120不变不变.绳绳套套1 1的拉力逐渐增大的拉力逐渐增大,绳套绳套2 2的拉力逐渐减小的拉力逐渐减小.选项选项A A正确正确.答案答案:(3)F(3)F(4)F(4)F1 1和和F F1 1(6)A(6)A