2022 年高三物理一轮复习【验证平行四边形法 则】 提高训练必刷 一、实验题 1．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，下端用细线挂一已知质量为 M 的重物。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。 （1）下列操作中，必要的步骤要求是__________； A．木板平面要保持竖直 B．两个弹簧测力计必须完全相同 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力多次实验时，每次都要使 O 点静止在同一位置 （2）以下是 4 位同学做完实验后在白纸上留下的标注信息，根据这些信息判断，明显 出现错误的是图_______；对提高实验精度最有利的是图_______。 A． B． C． D． 2．在“探究求合力的方法”实验中，把橡皮筋一端固定于 P 点，另一端（自由端）通过 细绳连接两只弹簧测力计，并将该端拉至 O 点，如图甲所示，此时弹簧测力计 a 的示 数如图乙所示。 （1）由图乙可知，弹簧测力计 a 的拉力 F1 的大小为________N。 （2）实验记录纸如图丙所示，虚线为 F1 的作用线，实线为弹簧测力计 b 的拉力 F2 的 图示。根据图中给出的标度，用作图法求得合力 F＝________N。 3．做验证力的平行四边形定则实验，在圆形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，如图所示，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，作出三个拉力的图 示； C．以绕过 P2 、 P3 的绳的两个拉力为邻边作平行四边形，作出以 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 三根绳挂的钩码质量 M 大小的范围是________（用含 M、m 的不等式表示）； （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____（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的 O 点重合； （3）实验中，若桌面不水平，______（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。 4．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板 上，将橡皮条的一端固定在木板上的 A 点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，用两个 弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达 纸面上 O 位置，然后撤去两个力，用一个测力计再次把结点拉到 O 点，如图甲所示。 （1）请读出下图弹簧秤的读数___________牛顿； （2）“探究共点力合成的规律”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 和 OC 为细绳。图丙是在白纸上根据实验结果画出的图。 ① 图丙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向是___________（选填 F 或 F � ）； ② 下列说法正确的是___________。 A．用弹簧测力计拉细绳时，细绳要与白纸平行 B．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 C．该实验采用的科学探究方法是控制变量法 D．两次拉伸橡皮筋，应把结点 O 拉到同一点 5．一物理兴趣小组用两根完全相同的轻弹簧、一瓶矿泉水、智能手机等器材验证“力 的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子 A 上，另一端挂矿泉 水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子 A 、 B 上，另一端与连 接于结点 O ，在结点 O 挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出 AO 、 BO 与竖直方向的偏角  、  ，如图乙所示。改变钉子 B 的位置，按照上述方法多测几次。 （1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是__ _________（选填选项前的字母）。 A．实验中不需要测量弹簧的原长 B．考虑到矿泉水瓶的大小，墙上的钉子 A 、 B 应适当长一些以保持弹簧与墙面平行 C．需要测量图甲、乙中弹簧的长度 D．图乙中改变钉子 B 的位置，多次测量时，要使结点 O 的位置始终固定不变 （2）根据某次的测量数据做出力的平行四边形如图丙所示，图丙中___________是力 F1 和 F2 � 的合力的实际测量值。（选填“ F ”或者“ F ”）。 （3）本实验主要采用的科学方法是（______） 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 6．某同学用如图甲所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簣测力计 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，分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，图乙为 A 的 示数。在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和细线的方向。 （1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，弹簧测力计 A 的拉力为_________N。 （2）下列的实验要求中不必要的是_________。 A．细线应尽可能长一些 B．应测量重物 M 所受的重力 C．细线 AO 与 BO 之间的夹角应尽可能大于 90� D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 （3）图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是_______。 F1 A．图中的 F 是力 � B．图中的 F 是力 C．F 是力 F1 和 F2 和 F1 F2 和 合力的理论值 F2 合力的理论值 合力的实际测量值 D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的 7．小红同学用如图甲所示装置进行实验，验证力的平行四边形定则，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. （1）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力 F 的示意图如图乙所示．如果没 有操作失误，则图乙中的 F 与 F’两力中，方向一定沿 AO 方向的是________； （2）关于实验操作,下列说法中正确的是________； A．实验前要用力拉弹簧测力计挂钩，检查指针能否达到最大量程处 B．实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同 C．两分力的夹角应取 90°较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D．拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些 （3）小红利用图丙的装置对本实验进行改进．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.在实验操作过程中，改变拉力，重复多次实验时，要求 O 点____ __（选填“一定”或“不一定”）静止在同一位置.在某次实验中，若该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程,请你提出一条解决办法：________。 8．“验证力的平行四边形定则”的实验中，有一个步骤是仅用一个弹簧测力计将橡皮筋 结点拉到“ O ”点。 （1）此时记录下 O 点位置、______和细绳套的方向，如图甲所示，其中 A 为固定橡皮 筋的图钉， O 为橡皮筋与细绳套的结点， OB 和 OC 为细绳套。图乙是在白纸上根据实 验结果画出的图。 （2）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______。 （3）本实验采用的科学方法是______（填正确答案标号）。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．物理模型法 9．某同学利用如图所示实验器材验证“力的平行四边形定则”。在倾斜桌面上平铺一张 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。将三根轻绳结在同一点 O，每根绳子另一端系一个砂桶，当系统达到平 衡时，称出每个砂桶及砂的总质量可得出三根绳子的拉力 FT1 、 FT 2 和 FT3 ，回答下列 问题： （1）系统平衡后，固定滑轮 P2 、 P3 的位置，只改变桌面的倾斜角度，O 点位置______ __（填“会”或“不会”）移动； （2）在拆下砂桶和绳子前，必要的一个步骤是_________； A．标记结点 O 的位置，并记录三段绳子的方向 B．量出三段绳子的长度 C．用量角器量出 OP2 与 OP3 两段绳子之间的夹角 （3）系统平衡后，固定滑轮 挂着的砂桶中砂的质量并将 P3 P2 的位置，增加 P3 挂着的砂桶中砂的质量，同时改变 P2 _______（填“逆时针”或“顺时针”）移动，可使结点 O 位 置不动。 10．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）该实验用到的实验器材除了方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、图钉（几 个）等，还需要的实验器材有_______。 A．刻度尺 B．量角器 C．弹簧测力计 （3）有关该实验，下列说法正确的是_______； A．实验中两只弹簧测力计拉结点 O 时要记录下两个弹簧秤的示数，及拉力的方向， 还有结点 O 的位置 B．在同一次实验中，只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用 两个弹簧测力计拉时相同即可 C．用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度地拉橡皮条时，夹角应取合适角度，以便算 出合力大小 D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行 （4）在该实验中，如果将 OB 与 OC 细绳也换成橡皮条，那么对实验结果__________ 影响。（选填“有”或“没有”） 11．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，先 用一个弹簧测力计拉与橡皮条的另一端连接的细绳套，使绳套的结点到某一点并记下 该点的位置；再用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并