某探究小组做&ldquo;验证力的平行四边形定则&rdquo;实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示．将...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省扬州市宝应中学2017-2018学年高三上学期物理开学考试试卷

某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．

（1）、用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图（b）所示，F的大小为N．

（2）、撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点；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（a）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=4.2N和F₂=5.6N．

（i）用5mm长度的线段表示1N的力，以O点为作用点，在图（a）中画出力F₁、F₂的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F_合；

（ii）F_合的大小为N，F_合与拉力F的夹角的正切值为．

若F_合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．

举一反三

（1）小王同学设计实验如图甲所示，三个细线套L₁、L₂、L₃一端共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细线，使结点静止于O点。

①本实验中，主要体现的科学方法是 {#blank#}1{#/blank#}。

A．理想实验法 B.等效替代法 C.极限思想法 D.建立物理模型法

②某次实验中A的指针位置如图甲所示，其读数为 {#blank#}2{#/blank#}N；

（2）小李同学设计实验如图乙所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图丙是在白纸上根据实验结果画出的图，图丙中的 {#blank#}3{#/blank#}是力F₁和F₂的合力的理论值； {#blank#}4{#/blank#}是力F₁和F₂的合力的实际测量值。

（3）如图丁所示，F₁、F₂夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力F₂方向不变，增大F₁与F₂的夹角，将F₁缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为 {#blank#}5{#/blank#}（两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程）。

A．F₁一直增大、F₂一直增大 B.F₁先减小后增大、F₂一直增大

C.F₁一直增大、F₂一直减小 D.F₁一直增大、F₂先减小后增大

（2）请根据图乙，读出此次测量中弹簧测力计的示数F={#blank#}5{#/blank#}；

（3）如图丙，根据实验的数据记录，按选定的标度（已知图中相邻圆环间距表示1N）已作出了两个分力 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的图示（大小未标出），请继续在图丙中：

①按同样的标度作出力 $\text{[math]}$ （即合力的测量值）的图示；{#blank#}6{#/blank#}

②按力的平行四边形定则作出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的合力的图解值 $\text{[math]}$ 。

（4）由（3）可以得出实验结论{#blank#}7{#/blank#}；

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