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  • 2021-06-02 发布

专题12-3+验证平行四边形定则-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练

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‎100考点最新模拟题千题精练12- 3‎ ‎1. (10分)(2018徐州期中)某同学为了验证力的平行四边形定则,准备了三根相同的橡皮筋、木板、重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳套、白纸、钉子等器材。操作步骤如下:‎ ‎ ‎ a、 把三根橡皮筋的一端系在一起,另一端分别系一个细绳套;‎ b、 将白纸固定在木板上,在木板上钉两个钉子,将任意两个橡皮筋上的绳套分别套在 两钉子上;‎ c、 立起木板,将重物挂在剩下的一个绳套上,如图甲所示;‎ d、 记录下三根橡皮筋的长度和橡皮筋结点的位置O及每个细绳的方向;‎ e、 取下白纸,利用橡皮筋的伸长量作为拉力大小,画出受力图,验证力的平行四边形定则;‎ f、 换用不同的重物重复实验。‎ ‎⑴此实验还需 :‎ A.测量重物的质量 B.记录下两个钉子的位置 C.测量橡皮筋的原长 ‎⑵某次实验,测得三根橡皮筋的伸长量及方向。把橡皮筋的伸长量作为拉力大小,作出力的图示,如图乙所示,请任选两个力,根据平行四边形定则作出合力;‎ ‎⑶在⑵问作出的图中,根据 可以说明力的合成满足平行四边形定则.‎ ‎⑷如果换用不同的重物再次重复该实验, (填“需要”或“不需要”)改变钉子的位置,使橡皮筋的结点回到原来的O点。‎ ‎【参考答案】(1)C (2)见右图(任意取2个力作图都正确) ‎ ‎ ‎ ‎(3)作出的合力大小与另一个力的大小近似相等,方向近似相反 ‎ ‎(4)不需要 ‎2.用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动。‎ 第一次实验中,步骤如下:‎ A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;‎ B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;‎ C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;‎ D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上。‎ ‎(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为‎2m,则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________。‎ ‎(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中,若桌面不水平________(选填 “会”或“不会”)影响实验的结论。‎ ‎【参考答案】(1)m ‎3m (2)不必 不会 ‎3. (6分)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”,‎ ‎(1)小华同学做此实验主要步骤如下:‎ A.在桌面上放一块方木板,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.用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记下O点的位置, 读出两个弹簧秤的示数F1和F2,‎ ‎ D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边做平行四边形,求出合力F合。‎ E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图;‎ F.比较力和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。‎ 小华同学在ABCDEF中有重要遗漏的步骤的序号是_______和__________;‎ 遗漏的内容分别别是____________________________和_______________________。‎ ‎(2)小明同学将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上.如图甲所示.将橡皮筋的一端Q固定y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时.橡皮筋处于原长.现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O 点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向.由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=2.10N和F2=2.83N,用5mm长度的线段表示0.5N的力,以O为作用点.在图甲中画出力F1、F2的图示. ‎ ‎【参考答案】(1)C ; E ;记下两条细绳的方向 ; 将结点拉到同一位置O点;(2)‎ ‎;‎ ‎【名师解析】‎ ‎(1)实验中有重要遗漏的步骤的序号是C和E;分别是:C中要记下两条细绳的方向;E中要将结点拉到同一位置O点.‎ ‎(2)作F1、F2的图示,作出合力F,F长为20mm,所以F大小为4.0N,F与拉力的夹角的正切为0.05,如图:‎ ‎4.(2017湖南常德模拟)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”,弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定点C,下端用细线挂一重物M,如图所示,手持弹簧测力计A拉结点O。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中B的示数为 N。‎ ‎(2)下列关于实验的要求不正确的是 ‎ A.拉线方向应与木板平面平行 B.弹簧测力计应在使用前调零 C.改变拉力,进行多次实验,每次都要记录拉力的方向与大小 D.与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些 ‎(3)该同学改变夹角做第二次实验时结点O的位置发生了改变,与第一次相比两测力计拉力的合力将 (填“不变”或“改变”)。‎ ‎【参考答案】(1)3.43~3.47 ‎ ‎(2)D (3)不变 ‎5.(2018·襄阳联考)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。‎ ‎(2)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 ‎(3)实验时,主要的步骤是:‎ 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F1和F2;‎ D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;‎ E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数F′,记下细绳的方向,按同一标度作出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_____________________。‎ ‎【参考答案】:(1)F ′ (2) B (3)①C E ‎ ‎②C中应加上“记下两条细绳的方向” ‎ E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”‎ ‎6.(2018·洛阳联考)轻弹簧是物理中的重要模型。‎ ‎①小丽用题图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:‎ 图丁 图甲 图乙 图丙 A.如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;‎ B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的 及两弹簧秤相应的读数。图乙中B弹簧秤的读数为 N;‎ C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出FA、FB的合力F’;‎ D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图丙所示,观察比较F和F’,得出结论。‎ ‎②某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图丁所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数。那么,该弹簧的劲度系数k= N/m(保留两位有效数字)。‎ ‎【参考答案】①方向 11.40 如图所示 ② 60‎ ‎7.(2016·广东四校联考)(6分)在“验证力的平行四边形定则”实验中。‎ ‎(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1=1.92 N,F2=3.84 N,如图甲所示,F1和F2的合力大小F合=________N(保留三位有效数字)。‎ 现保持F2方向不变,减小F1和F2的夹角,为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点,下列说法正确的是________。‎ 图甲 A.F1一定减小 B.F1一定增大 C.F2一定减小 D.F2一定增大 ‎(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图乙所示,他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k=________N/m(保留两位有效数字)。‎ 图乙 ‎【参考答案】(1)3.33(3.20~3.40均对) C (2)59(59±1)‎ ‎8.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,有下列实验步骤:‎ a.在桌上放一块方木板,在方木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上的A点。‎ b.只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O,记下弹簧秤的示数F′和细绳的方向,按同样比例做出力F′的图示。‎ c.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。‎ d.记下两只弹簧秤的示数F1、F2及结点的位置,描下两条细绳的方向,在纸上按比例做出力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。‎ e.比较力F′与F,可以看出,它们在实验误差范围内是相等的。‎ f.把两条细绳系在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O。‎ 上述步骤中,正确的顺序是________(填写步骤前面的字母)。‎ ‎【名师解析】:先固定好白纸和橡皮条,两个弹簧测力计拉橡皮条到结点O,记下两个力的大小和方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条到O点,记下拉力的大小和方向,由平行四边形画出两个力的合力,与第二次的一个力比较大小和方向;改变两个分力的大小和夹角,重复实验;故实验步骤为afdbec。‎ ‎【参考答案】:afdbec ‎9.(2016·襄阳模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。‎ ‎(2)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 ‎(3)实验时,主要的步骤是:‎ 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F1和F2;‎ D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;‎ E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数F′,记下细绳的方向,按同一标度作出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_____________________。‎ ‎【参考答案】:(1)F ′ (2)B (3)①C E ‎ ‎②C中应加上“记下两条细绳的方向” ‎ E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”‎ ‎10.(2016·淮南质检)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。‎ 同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)。‎ A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些 D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 ‎【名师解析】:通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A错误;测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;为了更加准确地记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故C正确;用弹簧秤同时拉细绳时,拉力不能太大,也不能太小,故D错误。‎ ‎【参考答案】:BC ‎ ‎11.在“验证力的平行四边形法则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图甲)。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在某同学的实验结果(如图乙),其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置。图________中是F1与F2的合力的理论值;________是力F1与F2合力的实验值;通过把______和________进行比较,验证平行四边形法则。‎ ‎【参考答案】:F F′ F F′‎ ‎12.如图所示,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:‎ ‎①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ ‎②对两个传感器进行调零 ‎③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两传感器的读数 ‎④取下钩码,移动传感器A改变θ角 重复上述实验步骤,得到表格。‎ F1/N ‎1.001‎ ‎0.580‎ ‎…‎ ‎1.002‎ ‎…‎ F2/N ‎-0.868‎ ‎-0.291‎ ‎…‎ ‎0.865‎ ‎…‎ θ ‎30°‎ ‎60°‎ ‎…‎ ‎150°‎ ‎…‎ ‎(1)根据表格数据,A传感器对应的是力________(选填“F‎1”‎或“F‎2”‎),钩码质量为________ kg(保留一位有效数字)。‎ ‎(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 ‎【参考答案】:(1)F1 0.05 (2)C ‎13.如图所示,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连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。‎ ‎(1)为完成该实验,下述操作中不需要的是________。‎ 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________________________________________________________________________。‎ ‎【参考答案】:(1)A (2)更换不同的小重物 ‎14.(2015·山东高考)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。‎ 实验步骤:‎ ‎①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。‎ ‎②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)。每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:‎ F/N ‎0‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ l/cm l0‎ ‎10.97‎ ‎12.02‎ ‎13.00‎ ‎13.98‎ ‎15.05‎ ‎③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FO O。‎ ‎④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB。‎ 完成下列作图和填空:‎ ‎(1)利用表中数据在图丙所示的坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0=________ cm。‎ ‎(2)测得OA=‎6.00 cm,OB=‎7.60 cm,则FOA的大小为________ N。‎ ‎(3)根据给出的标度,在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示。‎ ‎(4)通过比较F′与________的大小和方向,即可得出实验结论。‎ ‎【名师解析】(1)在坐标系中描点,用平滑的曲线(直线)将各点连接起来,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。如图甲所示,由图线可知与横轴的交点l0=‎10.0 cm。‎ ‎(4)FO O′的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同,F′是FOA、FOB两个力的合力,所以只要比较F′和FO O′的大小和方向,即可得出实验结论。‎ ‎【参考答案】(1)如图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正确) (2)1.80(1.70~1.90均正确) (3)如图乙所示 (4)FO O′‎