2019版物理創(chuàng)新江蘇專用版：第二章 相互作用 實(shí)驗(yàn)二 活頁(yè)作業(yè) 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精活頁(yè)作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)1.(2017·江蘇啟東中學(xué)高三月考）在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條。（1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說(shuō)法是正確的()A。將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可B.將橡皮條沿相同方向拉即可C。將彈簧秤都拉伸到相同刻度D.將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置（2）同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是（）A.兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B。彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C。用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D。拉橡皮條的細(xì)繩要短些解析(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則,即研究合力與分力的關(guān)系。根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長(zhǎng)度要相同，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置,第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個(gè)拉力和一個(gè)拉力等效,而彈簧秤不必拉到相同刻度，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。（2）細(xì)線的作用是能顯示出力的方向，所以不一定等長(zhǎng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故選項(xiàng)B正確；用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)適當(dāng)大一些，但是不需要示數(shù)之差盡可能大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；為了減小誤差，拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案（1)D(2）B2。（2017·新課標(biāo)Ⅲ）某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則"實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖1a所示.將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外），另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。(1）用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出.測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖b所示，F(xiàn)的大小為_(kāi)_______N。(2)撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖a中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4。2N和F2＝5。6N.（ⅰ）用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力,以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖a中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合;圖1(ⅱ）F合的大小為_(kāi)_______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)_______。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。解析(1）由圖b可知,F的大小為4。0N(2)(?。┊?huà)出力F1、F2的圖示，如圖所示(ⅱ)用刻度尺量出F合的線段長(zhǎng)為20mm,所以F合大小為4。0N,F合與拉力F的夾角的正切值為tanα＝0.05。答案(1）4。0N(2)(ⅰ）見(jiàn)解析（ⅱ）4.00。053.(2017·蘇錫常鎮(zhèn)三模)某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他找到三條長(zhǎng)度和粗細(xì)相同的橡皮筋(遵循胡克定律)，以及重物、刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子等。他設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn):①將三條橡皮筋的一端系在一起,另一端分別連一個(gè)繩套。②他分別向兩邊拉住任意兩個(gè)繩套，測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度是否相等。③在墻上A、B兩點(diǎn)釘兩個(gè)釘子，將白紙固定在墻面上合適的位置,再將橡皮筋的兩個(gè)繩套套在兩釘子上，測(cè)出此時(shí)三條橡皮筋的長(zhǎng)。④將重物掛在第三個(gè)繩套C上，測(cè)量并記錄三條橡皮筋的長(zhǎng)度并記下結(jié)點(diǎn)O的位置。⑤取下白紙,畫(huà)出受力圖，驗(yàn)證平行四邊形定則。⑥換用不同的重物并改變A、B的位置重復(fù)實(shí)驗(yàn)。圖2（1）實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是________________。(2)實(shí)驗(yàn)步驟④中,有一個(gè)重要遺漏是________________.（3）實(shí)驗(yàn)步驟⑥中________(填“要”或“不要”）保證O點(diǎn)位置不變。(4）為了使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，下述做法錯(cuò)誤的是________.A。A、B要一樣高B.A、B距離要適當(dāng)C。重物質(zhì)量不能太大D.橡皮筋要與墻面平行解析(1）實(shí)驗(yàn)步驟②分別向兩邊拉住任意兩個(gè)繩套，兩個(gè)橡皮筋中的力大小相等，若長(zhǎng)度相同,勁度系數(shù)一樣,所以該步驟的目的是保證橡皮筋的勁度系數(shù)一樣.(2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，既要記錄力的大小,也要記錄力的方向,遺漏了記錄橡皮筋的方向。（3)這里原理是三力平衡，其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值反向,所以不必保證O點(diǎn)位置不變。（4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中A、B是否一樣高不影響實(shí)驗(yàn)，所以沒(méi)有要求，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A、B夾角不宜太大也不宜太小，所以A、B距離要適當(dāng)，選項(xiàng)B正確;重物質(zhì)量不能太大,大了會(huì)超過(guò)橡皮筋的彈性限度,選項(xiàng)C正確；測(cè)量過(guò)程中橡皮筋要與墻面平行，減小實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)D正確.答案(1)保證橡皮筋的勁度系數(shù)一樣（2）記錄橡皮筋的方向(答力的方向也對(duì)）（3）不要（4）A4。有同學(xué)利用如圖3所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問(wèn)題：圖3(1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀_______（填正確答案標(biāo)號(hào))。A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4C。鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝N3＝4D.鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝3,N2＝4，N3＝5（2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個(gè)步驟是________（填正確答案標(biāo)號(hào)）.A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B。量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D。用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖4中________是正確的.(填“甲”或“乙")圖4解析（1）實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必須滿足：｜F1－F2|≤F3≤F1＋F2,且三個(gè)力的大小為邊構(gòu)成的三角形，因此選項(xiàng)B、C、D是可以的。（3）實(shí)驗(yàn)中F3是豎直向下的。答案(1）BCD(2）A（3）甲5.如圖5所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0。3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作：圖5①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ;②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零；③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù);④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉?。重?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到表格。θ30°60°…150°…F11.0010。580…1.002…F2－0.868－0。291…0。865…(1)根據(jù)表格，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________（選填“F1”或“F2"），鉤碼質(zhì)量為_(kāi)_______kg(保留一位有效數(shù)字）。（2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說(shuō)明正確的是________。A.因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零B.何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響C.為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響D?？梢酝耆龑?shí)驗(yàn)的誤差解析(1)由表格數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)1都是正值，傳感器受到的都是拉力，因繩子只能提供拉力，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1。對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析有:F1sin30°＝mg，解得：m＝0.05kg.(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響，選項(xiàng)C正確。答案(1）F10.05(2）C6。（改編)某同學(xué)現(xiàn)利用拉力傳感器來(lái)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖6甲所示：水平細(xì)桿上安裝有兩個(gè)拉力傳感器A、B，并用數(shù)據(jù)線將傳感器與計(jì)算機(jī)相連接.在與拉力傳感器相連的不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線AB上某結(jié)點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛重力為G的鉤碼D，AC〉BC。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的張力數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線.甲乙圖6試分析下列問(wèn)題:(1)圖中圖線Ⅰ是由傳感器________記錄的數(shù)據(jù)所繪圖線。(2）由圖乙可知,鉤碼的重力G＝________N。(3)現(xiàn)要利用兩傳感器之間距離為d＝1.00m時(shí)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”，請(qǐng)根據(jù)圖中的信息，按一定的比列作出FⅠ、FⅡ的圖示，并用作圖法求出FⅠ、FⅡ的合力F。（已知d＝1。00m時(shí),AC與BC垂直)解析(1)由圖乙可知，當(dāng)d<0。53m時(shí),圖線Ⅰ對(duì)應(yīng)的傳感器示數(shù)恒定,而與另一傳感器相連接的細(xì)線張力為零，即已松弛下來(lái),松弛的細(xì)線長(zhǎng)些，故圖線Ⅰ對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是細(xì)線BC的張力，是傳感器B記錄的數(shù)據(jù)所繪圖線.(2）當(dāng)AC松弛時(shí)，傳感器B記錄的張力等于鉤碼重力G，故G＝30N。(3)由