高中物理力学实验专题汇总.doc

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1、 1 实验一 研究匀变速直线运动 考纲解读 1.练习正确使用打点计时器 .2.会计算纸带上各点的瞬时速度 .3.会利用纸带计算加速度 .4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度 基本实验要求 1 实验器材 电火花计时器 (或电磁打点计时器 )、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、 细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片 2 实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； (4)小车

2、运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析 3 注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行 (2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实 验完毕应先断开电源，后取纸带 (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞 (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地取出 6 7 个计数点为宜 规律方法总结 1 数据处理 2 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等 (2)处理的方法 分析物体的运动性质 测量相

3、邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质 利用逐差法求解平均加速度 a1 x4 x13T2 ， a2 x5 x23T2 ， a3 x6 x33T2 a a1 a2 a33 利用平均速度求瞬时速度： vn xn xn 12T dn 1 dn 12T 利用速度 时间图象求加速度 a作出速度 时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度 2 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、 x2、 x3 xn是相邻两计数 点间的距离 (2)x 是两个连续相等的时间里的位移差： x1 x2 x1， x2 x3 x2 .

4、 (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔： T 0.02n(打点计时器的频率为 50 Hz， n 为两计数点间计时点的间隔数 ) (4)x aT2，因为 T 是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度 a 也为恒量，所以 x 必然是个恒量这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等 . 考点一 对实验操作步骤的考查 例 1 在 “ 测定匀变速直线运动的加速度 ” 的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有 _ A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源 B将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下

5、面挂上合适的钩码 D取下纸带，然后断开电源 E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 _ _ _ 3 将以上步骤完善并填写在横线上 (遗漏的步骤可编上序号 G、 H )；实验步骤的合理顺序 为： _. 例 2 (2012山东理综 21(1)某同学利用如图 1 所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上 (尚未到达滑轮处 )从纸带上便于测量的点开始，每 5 个点取 1 个计数点，相邻计数点间的距离如图 2 所示打点计时器电源的频率为 50 Hz. 图 1 图 2

6、 通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点 _和 _之间某时刻开始减速 计数点 5 对应的速度大小为 _m/s，计数点 6 对应的速度大小为 _m/s.(保留三位有效数字 ) 物块减速运动过程中加速度的大小为 a _m/s2. 1 运动性质的判断：看相邻计数点间的距离特点 2瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度 3加速度的求解： (1)v t图象法； (2)推论法： x aT2； (3)逐差法 例 3 某校研究性学习小组的同学用如图 3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴

7、水计时器的滴水速度，使其每 0.2 s 滴一滴 (以滴水计时器内盛满水为准 )；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴 能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是 x01 1.40 cm， x12 2.15 cm， x23 2.91 cm， x34 3.65 cm， x45 4.41 cm， x56 5.15 cm.试问： 4 图 3 (1)滴水计时器的原理与课本上介绍的 _原理类似 (2)由纸带数据计算可得计数点 4 所代表

8、时刻的瞬时速度 v4 _m/s，小车的加速度 a _m/s2.(结果均保留两位有效数字 ) 创新方向盘点 以教材中的实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点 盘点 1 实验器材的改进 为了保证小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨 替代 长木板 用 频闪照相或光电计时器 替代 打点计时器 盘点 2 在新情景下完善实验步骤及数据分析 1 如图 4 所示，在 “ 探究匀变速运动的规律 ” 的实验中 图 4 (1)为消除摩擦力对实验的影响，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操作正确的是 ( ) A未连接纸带前，放开小车

9、，小车能由静止开始沿木板下滑 B未连接纸带前， 轻碰小车，小车能匀速稳定下滑 C放开拖着纸带的小车，小车能由静止开始沿木板下滑 D放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑 (2)图 5 是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点 A、 B、 C、 D、 E.若相邻的计数点间的时间间隔为 T，各点间距离用图中长度表示，则打 C 点时小车的速度可表示为 vC _，小车的加速度可表示为 a _. 图 5 2 如图 6 所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋 的5 一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条

10、纸带 和 ，纸带上的 a、 b、 c 均为打点计时器打出的点 图 6 (1)任选一条纸带读出 b、 c 两点间距离为 _； (2)任选一条纸带求出 c、 e 两点间的平均速度大小为 _，纸带 和 上 c、 e 两点间的平均速度 v _ v (填 “ 大于 ” 、 “ 等于 ” 或 “ 小于 ” )； (3)图中 _(填选项字母 ) A两条纸带均为用装置甲实验所得 B两条纸带均为用装置乙实验所得 C纸带 为用装置甲实验所得，纸带 为用装置乙实验所得 D纸带 为用装置乙实验所得，纸带 为用装置甲实验所得 3 光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图 7 甲所示， a、 b 分别

11、是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从 a、 b 间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下 来现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中 MN 是水平桌面， Q 是长木板与桌面的接触点， 1 和 2 是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P 点悬有一铅锤实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门 1、 2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 1.0 10 2 s 和 4.0 10 3 s用精度为 0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度 d，其示数如图丙所示 图 7 6 (1)滑块的宽度 d _ cm. (

12、2)滑块通过光电门 1 时的速度 v1 _ m/s，滑块通过光电门 2 时的速度 v2_ m/s.(结果保留两位有效数字 ) (3)由此测得的瞬时速度 v1和 v2 只是一个近似值，它们实质上是通过光电门 1 和 2 时的_，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将 _的宽度减小一些 4 图 8 是 “ 研究匀变速直线运动 ” 实验中获得的一条纸带， O、 A、 B、 C、 D 和 E 为纸带上六个计数点，加速度大小用 a 表示 图 8 (1)OD 间的距离为 _ cm. (2)图 9 是根据实验数据绘出的 s t2 图线 (s 为各计数点至同一起点的距离 )，斜率表示_， a _ m/s2(

13、结果保留三位有效数字 ) 图 9 5 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图 10 甲所 示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段 图 10 (1)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，选 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 7 个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度 a _m/s2. (2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 _ (填入所选物理量前的字母 ) A木板的长度 L 7 B木板的末端被垫起的高度 h C木板的质量 m1 D滑块的质量 m2 E滑块运动的时间 t (

14、3)测量第 (2)问中所选定的物理量 需要的实验器材是 _ (4)滑块与木板间的动摩擦因数 _(用所测物理量表示，重力加速度为 g)与真实值相比，测量的动摩擦因数 _(填 “ 偏大 ” 或 “ 偏小 ” )写出支持你看法的一个论据： _. 真题 回顾 能力突破 熟悉历年考题 提升综合能力 1、 （ 2016 海南卷）某同学利用图（ a）所示 的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为 50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打

15、出的纸带如图（ b）所示 (图中相邻两点间有 4个点未画出 )。 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题： （ 1）在打点计时器打出 B点时，物块的速度大小为 _m/s。在打出 D点时，物块的速度大小为 _m/s；（保留两位有 效数字） （ 2）物块的加速度大小为 _m/s。（保留两位有效数字） 2、 （ 2010江苏卷）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。 8 （ 1）往砝码盘中加入一小砝码，在

16、释放小车 （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。 （ 2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 t与 速度 v的数据如下表： 请根据实验数据作出小车的 v-t图像。 （ 3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据 v-t图象简要阐述理由。 3、 （ 2015新课标 2卷）某学生用图（ a）琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（ b）所示，图中标出了 5个连续点之间的距离。 9 （ 1） 物块下滑

17、是的加速度 a=_ m/s2；打点 C点时物块的速度 V=_. M/S; （ 2） 已知重力加速度大小为 g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（天正确答案标号） A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角 4、 （ 2011年 高考山东理综卷） 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度

18、H、滑块释放点与挡板处的高度差 h和沿斜面运动的位移 x。（空气阻力对本实验的影响可以忽略） （ 1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 _。 （ 2）滑块与斜面间的动摩擦因数为 _。 （ 3）以下能引起实验误差的是 _。 a滑块的质量 b当地重力加速度的大小 c长度测量时的读数误差 d小 球落地和滑块撞击挡板不同时 5、 （ 2011年高考广东理综卷） 图 (a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带， O、A、 B、 C、 D 和 E 为纸带上六个计数点。加速度大小用 a表示。 （ 1） OD 间的距离为 _cm （ 2）图 (b)是根据实验数据绘出的 s-t2 图线（ s

19、为各计数点至同一起点的距离），斜率表示 _，其大小为 _m/s2（保留三位有效数字）。 6、 （ 2011年高考安徽理综卷）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂 起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量 m与弹簧长度 l的相应数据，其对应点已在图上标出。（ g=9.8m/s2) 1 2 3 cm O A B C D E 图 (a) + + + + + s/cm t2/s2 O 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 1.0 2.0 3.0 图 (b) x h H 挡板 10 作出 m-l的关系图线；弹簧的劲度系数为 N/m。 7、 （ 2011年高考上

20、海卷）如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为 b的挡光片 A、 B固定在小车上，测得二者间距为 d。 当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间 t1和 t2，则小车加 速度 a= 。 （多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（ ） A增大两挡光片宽度 b B减小两挡光片宽度 b C增大两挡光片间距 d D减小两挡光片间距 d 8、（ 2011年高考全国卷新课标版） 利 用图 1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相 连的计时器可以

21、显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离 s，记下相应的 t 值；所得数据如下表所示。 s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4来源 :Z 挂有质量为 0.100kg的砝码时，各指针的位置记为 x。测量结果及部分计算结果如下表所示（ n为弹簧的圈数，取重力加速度为 9.80 2sm ）。已知实验所用弹簧总圈数为 60，整个弹簧的自由长度为 11.88cm。 P1 P0 P2

22、P3 P4 P5 P6 0 刻度尺 图 (a) 22 P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0（ cm） 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x（ cm） 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k（ N/m） 163 56.0 43.6 33.8 28.8 1/k（ m / N） 0.0061 0.0179 0.0229 0.0296 0.0347 （ 1）将表中数据补充完整： ， 。 （ 2）以 n为横坐标， 1/k为纵坐标，在图（ b）给出的坐标纸上画出 1/k-n 图像。 （ 3）图（ b）中

23、画出的直线可以近似认为通过原点，若从试验中所用的弹簧截取圈数为 n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数 k与其圈数 n的关系表达式为 k= N/m；该弹簧的劲度系数 k与其自由长度 l0（单位为 m）的关系表达式为 k= N/m 8、 (2013年新课标卷 ) 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图 (a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 回答下列问题： (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的

24、弹性势能PE与小球抛出时的动能kE相等。已知重力加速度大小为 g。为求得kE，至少需要测量下列物理量中的_ (填正确答案标号 )。 A小球的质量 m B小球抛出点到落地点的水平距离 s C桌面到地面的高度 h D弹簧的压缩量 x 0 10 20 30 40 50 60 n 0.01 0.02 0.03 0.04 1/k(m/N) 图 (b) 23 E弹簧原长0l(2)用所选取的测量量和已知量表示kE，得kE=_。 (3)图 (b)中的直线是实验测量得到的 sx 图线。从理论上可推出，如果 h不变， m增加， sx 图线的斜率会 _ （填“增大”、“减小”或“不变” )；如果 m 不变， h 增

25、加， sx 图线的斜率会 _(填“增大”、“减小”或“不变” )。由图 (b) 中给出的直线关系和kE的表达式可知，PE与 x 的 _ 次方成正比。 实验三 验证力的平行四边形定则 考纲解读 1.知道什么是等效替代法 .2.能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则 基本实验要求 规律方法总结 1 实验原理 互成角度的两个力 F1、 F2 与另外一个力F 产生相同的效果，看 F1、 F2用平行四边形定则求出的合力 F 与 F 在实验误差允许范围内是否相等 2 实验器材 1 正确使用弹簧测力计 (1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至

26、相同为止 (2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围 24 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺 3 实验步骤 (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上 (2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O.如实验原理图所示 (3)用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出 合力 F. (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O，记下弹簧测力计的读数 F 和细绳的方向 (5)比较 F 与用平行四边形定则求得的合力 F

27、，看它们在实验误差允许的范围内是否相等 (3)被测力的方向应与轴线方向一致 (4)读数时应正对、平视刻度 2 注意事项 (1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长 时结点的位置一定要相同 (2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以 60 100之间为宜 (3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些细绳套应适当长一些，便于确定力的方向 (4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些 3 误差分析 (1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等 (2)减小误差

28、的办法： 实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按 有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录 作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行 考点一 对实验原理及实验操作的考查 例 1 某同学做 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验情况如图 1 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 和 OC 为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 25 图 1 (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

29、，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； D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力 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

30、它们是否相同，得出结论 上述步骤中， 有重要遗漏的步骤的序号是 _和 _； 遗漏的内容分别是 _和 _ 考点二 对实验过程及数据处理的考查 例 2 (2012浙江理综 22)在 “ 探究求合力的方法 ” 实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表： 弹力 F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量 x(10 2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 根据表中数据在图 2 中作出 F x 图象并求得该弹簧的劲度系数 k _

31、N/m； 26 图 2 (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图 3 所示，其读数为 _N；同时利用 (1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在下面虚线框中画出这两个共点力的合力 F 合 ； 图 3 (3)由图得 到 F 合 _N. 创新实验设计 例 3 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋 (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与细绳连接，结点为 O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子 A 上，另一条橡皮筋任其下垂，如

32、图 4 甲所示；再将另一条橡皮筋的 另一端的细绳也固定在墙上的钉子 B 上，如图乙所示 图 4 (1)为完成实验，下述操作中必需的是 _ a两橡皮筋的另一端连接的细绳 a、 b 长度要相同 b要测量橡皮筋的原长 27 c要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度 d要记录图甲中结点 O 的位置及过结点 O 的竖直方向 e要记录图乙中结点 O 的位置及过结点 O 的竖直方向 (2)对该实验 “ 两条相同的橡皮筋 ” 的要求的理解正确的为 _ a橡皮筋的材料和原长相同即可 b橡皮筋的材料和粗细相同即 可 c橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同 9.等效法和作图法在验证平行四边形定则 中的应用 1 等效法是指两个弹

33、簧测力计同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧测力计单独拉橡皮筋产生的形变相同应使两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置是同一个位置 2作图法是用来验证两个弹簧测力计拉力的合力与单个弹簧测力计拉力的大小、方向是否相同的 例 4 将橡皮筋的一端固定在 A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为 5 N、最小刻度为 0.1 N 的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到 O 点时，两根细绳相互垂直，如图 5 所示这时弹簧测力计的读数可从图中读出 图 5 (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 _ N 和 _ N. (2)

34、在如图 6 所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力 图 6 28 1在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 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，细绳的另一端打好绳套，如图 7 所示实验中用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下说法正确的是 ( ) 图 7 A两根细绳必须等长 B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤拉力方向与木板平面平行，且弹簧秤中的弹簧不能与其外壳接触 D同一次实 验中， O 点位置允许变动 E实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧秤的拉力的大小和方向，把橡皮条的结点

35、拉到 O 点 2在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验中： (1)在实验过程中某同学的部分实验步骤如下，请仔细读题并完成有关空缺部分内容： A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线； B在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图 8 甲所示，记录：_、 _； C将步骤 B 中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上 4 个和 3 个质量相等的钩码，用两个可移动的光滑定滑轮使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整两定滑轮的位置，使 _，记录 _； (2)如果 “ 力的平行四边形定则 ” 得到验证，那么图乙中 cos cos _. 图 8 29 3如

36、图 9 所示，在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验中，某同学经历了以下实验步骤： 图 9 A用铅笔和直尺在白纸上从 O 点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力 F1和 F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力 F； B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置 O； C用铅笔记下 O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数； D在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上 A 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置 O； E记下 测力计的读数和细绳方向，按

37、同一标度作出这个力的图示 F ，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力 F，看它们的大小和方向是否相同； F改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论 (1)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为 _(填选项前的字母 ) (2) 在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有_(至少写出三个，要求写名称 ) 4在 “ 验证力的平行四边形定则 ” 的实验中，某小组利用如图 10 所示的装置完成实验，橡皮条的一端 C 固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点 图 10 (1)则下列叙述正确的是 ( ) A该实验中 CO 的拉力是合力， AO

38、 和 BO 的拉力是分力 B两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 C实验中 AO 和 BO 的夹角应尽可能大 30 D在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度线 (2)对数据处理后得到如图 11 所示的图线，则 F 与 F 两力中，方向一定沿 CO 方向的是_ 真题 回顾 能力突破 熟悉历年考题 提升综合能力 1、 （ 2012 浙江卷） 题 在“探究求合力的方法”实验中，先有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。 (1) 为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如下表： 弹力 F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.

39、50 3.00 3.50 伸 长 量x(10-2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.68 5.58 6.42 用作图法求得该弹簧的劲度系数 k= N/m; (2)某次试验中，弹簧秤的指针位置所示，其读数为 N,同时利用 (1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力 F 合 ； （ 3）由图得到 F 合 = N 2、 （ 2011 江苏） 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端用 细线系于 O 点，手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。分别读出弹簧

40、测力计 A和 B的示数，并在贴于竖直木板的白 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 A的示数 为 _N。 (2)下列 不必要 的实验要求是 _。 (请填写选项前对 应的字母 ) (A)应测量重物 M 所受的重力 (B)弹簧测力计应在使用前校零 (C)拉线方向应与木板平面平行 (D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O点静止在同一位置 3、 （ 2014年 江苏卷） 小明通过实验验证力的平行四边 形定则。 (1)实验记录纸如题 11-1图所示， O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力 F1和 F2的方向分别过 P1和 P2点，一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力 F3的方向过P3点。三个力的大小分别为： F1=3. 30N、 F2 = 3. 85N和 F3= 4. 25 N。请根据图中给出的标度作图求出 F1和 F2的合力。