2022版高考物理一轮复习训练：第2章 实验3 验证力的平行四边形定则

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第二章　实验三知识巩固练习1．(2021年铜仁质检)有同学利用图中所示的装置来验证力的平行四边形定则，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等．当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________．(填正确答案序号)A．钩码的个数N1＝1，N2＝3，N3＝5B．钩码的个数N1＝2，N2＝4，N3＝6C．钩码的个数N1＝3，N2＝6，N3＝9D．钩码的个数N1＝4，N2＝4，N3＝4(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图中__________是正确的．(填“甲”或“乙”)【答案】(1)D　(2)A　(3)甲　【解析】(1)根据三角形法则，实验中的分力与合力的关系必须满足|F1－F2|＜F3＜F1＋F2，故D正确．(2)本实验应该确定好分力与合力的大小和方向，以及作用点的位置．由于力的大小可以通过钩码个数来反映，故在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确．(3)由实验的实物图可知，F3方向是竖直向下的，故图甲是正确的．2．某实验小组选择了日常生活中使用的电子秤、保温水壶、细线、墙钉和白纸等物品，做“验证力的平行四边形定则”的实验．他们将水壶装上适量的水，如图甲所示，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和水壶带子上．(1)如图甲所示，拉动电子秤使细线L1沿水平方向，此时在白纸上用铅笔记下细线结点的位置O、L2方向和______________________．(2)如图乙所示，将另一颗墙钉钉在L2方向上的B点并将L2拴在其上．手握电子秤沿着水平方向向右拉开细线L1、L2，使细线结点重新回到________位置并记下电子秤的示数．(3)如图丙所示，在电子秤下端悬挂水壶，记下电子秤的示数F．取下白纸按一定标度作出拉动细线L1、L2力的图示，并根据平行四边形定则作出合力F′的图示，若________________，则力的平行四边形定则得到验证．【答案】(1)电子秤的示数　(2)O　(3)在误差允许的范围内F＝F′【解析】(1)拉动电子秤使细线L1沿水平方向，此时在白纸上用铅笔记下细线结点的位置O、L2方向和电子秤的示数．(2)将另一颗墙钉钉在L2方向上的B点并将L2拴在其上．手握电子秤沿着水平方向向右拉开细线L1、L2，使细线结点重新回到O位置并记下电子秤的示数，保证L2的拉力与图甲中相同．(3)在误差允许的范围内，若两拉力的合力与水壶的重力大小相等，即与F大小相等，平行四边形定则得到验证．综合提升练习3．(2021届广东名校质检)某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2．(1)主要实验步骤如下，并完成填空．A．弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；B．弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下弹簧测力计的示数F1；C．根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′＝________________；D．比较_____________，即可初步验证力的平行四边形定则；E．只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤．(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2由120°方向缓慢转动到180°方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120°不变．关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是______(填选项前的序号)．A．逐渐增大 B．先增大后减小　C．逐渐减小 D．先减小后增大【答案】(1)F　F1和F′1在误差允许范围内是否相同　(2)A