20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：實(shí)驗(yàn)三-驗(yàn)證力的平行四邊形定則-【含答案】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 05:26本頁(yè)面
【正文】 錯(cuò)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(yàn)證平行四邊形定則。(1)步驟1判斷橡皮筋的伸長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)均相同，故只需測(cè)出三條橡皮筋的長(zhǎng)度即可，不需要測(cè)出三段橡皮筋的拉力大小，D錯(cuò)誤。(2)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)平衡條件來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，故不需要保證結(jié)點(diǎn)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(shí)知，任意兩邊之和大于第三邊，故乙同學(xué)數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤。3．(2020江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考)小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖甲所示，O點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn)；一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力F3的方向過(guò)P3點(diǎn)。三個(gè)力的大小分別為：F1＝ N、F2＝ N和F3＝ N。請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力。甲[答案] N(～ N)(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮筋彈性的影響。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過(guò)程，再次記錄下N的軌跡。乙兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖丙所示，過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為Fa＝Fb。丙(3)根據(jù)(2)中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些？BD(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)A．橡皮筋的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比B．兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)C．兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較大D．兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大(4)根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)選用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜過(guò)長(zhǎng)。[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(diǎn)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(mén)＝，因此有Ta＝Tb，且ObOa，A錯(cuò)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(fù)，因此兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大，D正確；橡皮筋兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較小，C錯(cuò)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(yīng)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(guò)長(zhǎng)。 11
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