1.(單選)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,下列哪些方法在減小實驗誤差方面是錯誤的( )
A.2個分力F1、F2間的夾角要盡量大些
B.2個分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些
C.拉橡皮條的細繩要稍長一些
D.實驗中,彈簧測力計必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
【答案】A
2.(2011年江蘇卷)某同學(xué)用如圖K2-6-1所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”.彈簧測力計A掛于固定點P,下端用細線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細線系于O點,手持另一端向左拉,使結(jié)點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向.
圖K2-6-1
(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為________N.
(2)下列不必要的實驗要求是________.(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)
A.應(yīng)測量重物M所受的重力
B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零
C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進行多次實驗,每次都要使O點靜止在同一位置
(3)某次實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,請您提出兩個解決辦法.
【答案】(1)3.6 (2)D (3)見解析
【解析】(1)由題圖知,彈簧測力計A的分度值為0.2 N,讀數(shù)為3.6 N.
(2)要驗證的關(guān)系是A、B兩個彈簧測力計的拉力的合力與M的重力等大反向,所以應(yīng)測量M的重力,選項A對;測量前彈簧測力計調(diào)零才能測量準(zhǔn)確,選項B對;拉線方向與木板平面平行才能保證力在木板平面內(nèi),選項C對.改變拉力進行多次實驗,O點位置可以不同,選項D錯.
(3)對O點受力分析如圖所示,若減小FA,需①減小彈簧測力計B的拉力;②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等).
3.在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩.實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩根細繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條,另一次是用兩一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條.
(1)在實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的________(填字母代號).
A.將橡皮條拉伸相同長度即可
B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C.將彈簧測力計都拉伸到相同刻度
D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置
(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號).
A.兩根細繩必須等長
B.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩個彈簧測力計同時拉細繩時,它們的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細繩要長些,標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些
【答案】(1)BD (2)BD
【解析】(1)實驗對2次拉伸橡皮條的要求是2次拉伸橡皮條的作用效果要相同,故選項B、D正確.
(2)要減小實驗誤差,彈簧測力計、細繩、橡皮條都必須與木板平行,用2個彈簧測力計同時拉細繩時,彈簧測力計的示數(shù)之差適當(dāng)大些即可,拉橡皮條的細繩要長些,標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些,故選項B、D正確.
4.(2015年棗莊期中)“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖K2-6-2甲所示.
圖K2-6-2
(1)某次實驗中,彈簧測力計的指針位置如圖K2-6-2甲所示.其中,細繩CO對O點的拉力大小為________N;
(2)請將甲圖中細繩CO和BO對O點兩拉力的合力F合畫在乙圖上.由圖求出合力的大小F合=______N(保留兩位有效數(shù)字);
(3)某同學(xué)對彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)是多少很感興趣,于是,他將刻度尺與彈簧測力計平行放置,如圖K2-6-2丙所示,利用讀得的數(shù)據(jù),他得出了彈簧的勁度系數(shù).那么,該彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m(保留兩位有效數(shù)字).
【答案】(1)2.60 (2)見解析圖 5.1 (3)60
【解析】(1)由甲圖可讀出CO對O點的拉力大小為2.60 N.
(2)在乙圖上的畫圖如圖所示,結(jié)合作圖可求知合力大小為5.1 N.
(3)由丙圖可知,彈簧測力計0刻度線對應(yīng)5.0 mm,2.60 N對應(yīng)48.0 mm,由胡克定律,F(xiàn)=kx,解得k=F/x=60 N/m.
5.(2015年河源模擬)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,
(1)除已有的器材(方木板、白紙、彈簧測力計、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外,還必須有__________________________.
(2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果,必須( )
A.每次橡皮條拉到相同的位置
B.每次都把橡皮條拉直
C.每次準(zhǔn)確讀出彈簧測力計的示數(shù)
D.每次記準(zhǔn)細繩的方向
(3)為了提高實驗的準(zhǔn)確性,減少誤差,實驗中應(yīng)注意什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,某同學(xué)的實驗結(jié)果如圖K2-6-3 所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩結(jié)點的位置.圖中________是力F1與F2的合力的理論值;________是力F1與F2的合力的實驗值.通過把______和______進行比較,驗證平行四邊形定則.
圖K2-6-3
【答案】(1)橡皮條和三角板 (2)A (3)見解析 (4)F F′ F F′
【解析】(1)根據(jù)實驗器材的要求,可知還必須有橡皮條和三角板(用來做平行四邊形).
(2)根據(jù)實驗的原理,可知正確答案為A.
(3)實驗中應(yīng)該注意:①選用彈性小的細繩;②橡皮條、細繩套和彈簧測力計的軸應(yīng)在同一平面上且與板面平行貼近等.
(4)在本實驗中,按照平行四邊形定則作出的合力為F1和F2的合力的理論值,而用1個彈簧測力計拉時測出的力為F1和F2的合力的實驗值.
6.某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則,他找到3條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子,設(shè)計了如下實驗:將2條橡皮筋的一端分別掛在墻上的2個釘子A、B上,另一端與第3條橡皮筋連接,結(jié)點為O,將第3條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物,如圖K2-6-4 所示.
圖K2-6-4
(1)為完成實驗,下述操作必需的是________.
a.測量細繩的長度
b.測量橡皮筋的原長
c.測量懸掛重物后橡皮筋的長度
d.記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置
(2)釘子位置固定,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次驗證,可采用的方法是________________________.
【答案】(1)bcd (2)更換不同的小重物
【解析】(1)bc:測量長度可以利用比例關(guān)系得出2個分力、1個合力;d:確定畫圖時的標(biāo)準(zhǔn)點.
(2)不同的小重物可以產(chǎn)生不同的效果,所以要更換小重物.