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1、高三物理 实验三知能优化演练 新人教版1. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中所说的合力与两个分力具有的相同效果, 是指下列说法中的()A. 弹簧测力计的弹簧被拉长B. 固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C. 细绳套受拉力产生形变D. 使橡皮条在某一方向上伸长到同一长度解析: 选 D.在“验证力的平行四边形定则”的实验中所说的作用效果是指将橡皮条沿某一方向伸长相同的长度, 故只有D正确. 2. 有关“验证平行四边形定则”的实验, 下列叙述正确的是()A. 两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B. 橡皮筋的拉力是合力, 两弹簧测力计的拉力是分力C. 两次拉橡皮筋时, 需将橡皮筋结点拉到同一位
2、置O, 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D. 若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变, 只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可解析: 选AC.两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零, 它们之间不是合力与分力的关系, B错误; 结点位置不变, 合力不变, 当一只弹簧测力计的拉力大小改变时, 另一只弹簧测力计的拉力的方向必须改变, 大小一般情况下也会发生改变, 故D错误; 正确的选项只有A、C.3. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中, 橡皮条的一端固定在木板上, 用两个弹簧测力计把结点拉到某一确定的O点, 以下操作错误或不必要的是()A. 同一次实验过
3、程中, O点的位置允许变动B. 实验中, 弹簧测力计必须保持与木板平行, 读数时视线要正对弹簧测力计刻度C. 实验中, 先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程, 然后只需调节另一个弹簧测力计的大小和方向, 把橡皮条的结点拉到O点D. 实验中两弹簧测力计的示数必须相同解析: 选ACD.从橡皮条的固定点到O点的连线方向, 是合力的作用线方向, 如果O点变动, 那么合力的大小、方向就要变化, 力的作用效果也要变化; C选项中, 若一个弹簧测力计已拉到最大量程, 再调节另一个弹簧测力计, 使橡皮条结点到O点, 第一个弹簧测力计有可能会超过其量程而损坏, 违反了仪器使用规则; D选项中, 认为两拉
4、力必须相同是没必要的. 4. 在做验证力的平行四边行定则实验中: (1)除了方木板、白纸、图钉、细线套、橡皮条、铅笔和刻度尺外, 还需要的器材有_. (2)在此实验中, 假如F1的大小及方向固定不变, 那么为了使橡皮条仍然伸长到O点, 对F2来说, 下列几种说法中正确的是()A. F2可以有多个方向B. F2的方向和大小可以有多个C. F2的方向和大小是唯一确定的D. F2的方向是唯一的, 但大小可有多个值(3)本实验采用的科学方法是()A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法D. 建立物理模型法解析: 还需要弹簧测力计测量力的大小, 需要三角板进行作图; 由于合力和其中一个分力都是唯
5、一确定的, 则另一个分力也是唯一确定的, 选项C正确; 实验中是将橡皮条伸长到O点, 表现实验的效果相同, B正确. 答案: (1)三角板和弹簧测力计(2)C(3)B5. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时, 主要步骤是: A. 在桌上放一块方木板, 在方木板上铺一张白纸, 用图钉把白纸钉在方木板上; B. 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点, 在橡皮条的另一端拴上两条细绳, 细绳的另一端系着绳套; C. 用两个弹簧测力计分别钩住绳套, 互成角度地拉橡皮条, 使橡皮条伸长, 结点到达某一位置O.记录下O点的位置, 读出两个弹簧测力计的示数; D. 按选好的标度, 用铅笔和刻度尺作出两只
6、弹簧测力计的拉力F1和F2的图示, 并用平行四边形定则求出合力F; E. 只用一只弹簧测力计, 通过细绳套拉橡皮条使其伸长, 读出弹簧测力计的示数, 记下细绳的方向, 按同一标度作出这个力F的图示; F. 比较F和F的大小和方向, 看它们是否相同, 得出结论. 上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_; (2)遗漏的内容分别是_和_. 解析: (1)根据验证力的平行四边形定则的操作规程可知, 有重要遗漏的步骤的序号是C、E.(2)在C中未记下两条绳的方向. E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.答案: (1)CE(2)在C中未记下两条绳的方向E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了
7、同一位置O6.图248有同学利用如图248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, 实验不能完成的是()A. 钩码的个数N1N22, N34B. 钩码的个数N1N33, N24C. 钩码的个数N1N2N34D. 钩码的个数N13, N24, N35(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
8、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249中_是正确的. (填“甲”或“乙”)图249解析: (1)实验中的分力与合力不在一条直线上时的关系必须满足: |F1F2|F3F1F2, 因此B、C、D选项是能完成的, 故选A.(2)A(3)甲实验中F3是竖直向下的. 答案: (1)A(2)A(3)甲7. 请完成以下两小题. 某同学在家中尝试验证平行四边形定则, 他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物, 以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子, 设计了如下实验: 将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上, 另一端与第三条橡皮筋
9、连结, 结点为O, 将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物, 如图2410所示. 图2410(1)为完成该实验, 下述操作中必需的是_. a. 测量细绳的长度B. 测量橡皮筋的原长c. 测量悬挂重物后橡皮筋的长度D. 记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定, 欲利用现有器材, 改变条件再次验证, 可采用的方法是_. 解析: 运用等效思想来验证平行四边形定则, 即要验证以两力为平行四边形的邻边, 作平行四边形, 其对角线是否和合力相符. 本小题中结点受三个力, 其中两个力的合力与第三个力等大反向, 故先测出各力的大小和方向, 然后作出各力的图示, 以两边为邻边做平行四边形, 如果在实验误差
10、范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向, 即可验证. 为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置. 故应选BCD.可以通过改变小重物更换各力的大小. 答案: (1)bcd(2)更换不同的小重物8. (创新实验)如图2411所示, 某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解. A、B为两个相同的双向力传感器, 该型号传感器在受到拉力时读数为正, 受到压力时读数为负. A连接质量不计的细绳, 可沿固定的板做圆弧形移动. B固定不动, 通过光滑铰链连接长0.3 m的杆. 将细绳连接在杆右端O点构成支架. 保持杆在水平方向, 按如下步骤操作: 图241
11、1测量绳子与水平杆的夹角AOB对两个传感器进行调零用另一根绳在O点悬挂一个钩码, 记录两个传感器的读数取下钩码, 移动传感器A改变角重复上述实验步骤, 得到表格.F11.0010.5801.002F20.8680.2910.8653060150(1)根据表格, A传感器对应的是表中力_(选填“F1”或“F2”). 钩码质量为_kg(保留1位有效数字). (2)本实验中多次对传感器进行调零, 对此操作说明正确的是()A. 因为事先忘记调零B. 何时调零对实验结果没有影响C. 为了消除横杆自身重力对结果的影响D. 可以完全消除实验的误差解析: (1)A传感器中的力均为正值, 故A传感器对应的是表中力F1, 平衡时, mgF1sin, 当30时, F11.001 N, 可求得m0.05 kg.(2)在挂钩码之前, 对传感器进行调零, 目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响, 故C正确. 答案: (1)F10.05(2)C4用心 爱心 专心
