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20xx版高考物理人教版一輪學案:實驗三-驗證力的平行四邊形定則-【含答案】-資料下載頁

2025-04-05 05:26本頁面
  

【正文】 錯誤的是乙(填“甲”或“乙”或“丙”)。甲:l1=l2=l3= cm;乙:l1= cm,l2= cm,l3= cm;丙:l1= cm,l2= cm,l3= cm。[解析] 本題考查利用三根橡皮筋驗證平行四邊形定則。(1)步驟1判斷橡皮筋的伸長量與所掛鉤碼是否成正比,目的是判斷橡皮筋是否符合胡克定律,A正確;步驟2將橡皮筋剪成長度相等的三段,目的是判斷三段橡皮筋的勁度系數(shù)是否相同,B正確;實驗需要記錄力的大小與方向,故步驟3還需要記錄橡皮筋3的方向,C正確;三條橡皮筋的勁度系數(shù)和原長均相同,故只需測出三條橡皮筋的長度即可,不需要測出三段橡皮筋的拉力大小,D錯誤。(2)本實驗是通過平衡條件來驗證力的平行四邊形定則,故不需要保證結(jié)點O的位置不變;由平行四邊形定則知,合力與分力一定構(gòu)成三角形,由三角形知識知,任意兩邊之和大于第三邊,故乙同學數(shù)據(jù)存在明顯錯誤。3.(2020江蘇揚州中學月考)小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則。(1)實驗記錄紙如圖甲所示,O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點;一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力F3的方向過P3點。三個力的大小分別為:F1= N、F2= N和F3= N。請根據(jù)圖中給出的標度作圖求出F1和F2的合力。甲[答案]  N(~ N)(2)仔細分析實驗,小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實驗結(jié)果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。實驗裝置如圖乙所示,將一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O點,下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動N,在白紙上記錄下N的軌跡。重復上述過程,再次記錄下N的軌跡。乙兩次實驗記錄的軌跡如圖丙所示,過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點,則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為Fa=Fb。丙(3)根據(jù)(2)中的實驗,可以得出的實驗結(jié)果有哪些?BD(填寫選項前的字母)A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比B.兩次受到的拉力相同時,橡皮筋第2次的長度較長C.兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到的拉力較大D.兩次受到的拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大(4)根據(jù)小明的上述實驗探究,請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項選用新橡皮筋;橡皮筋拉伸不宜過長。[解析] (1)如圖所示,作出力F1和F2的圖示,并根據(jù)力的平行四邊形定則作出兩者的合力, N(~ N)。(2)設(shè)Oab與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)共點力平衡條件解得F=mgtan θ,因此有Fa=Fb。(3)由(2)中分析可知,橡皮筋上的拉力大小為T=,因此有Ta=Tb,且ObOa,A錯誤,B正確;橡皮筋因老化,每次被拉后,形變已經(jīng)不能完全恢復,因此兩次受到的拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大,D正確;橡皮筋兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到的拉力較小,C錯誤。(4)根據(jù)上述分析可知,要確保橡皮筋發(fā)生彈性形變,因此應注意選用新的、彈性較好的橡皮筋;每次橡皮筋的形變量要在彈性限度內(nèi),即拉伸不宜過長。 11
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