2008高考物理总复习 验证力的平行四边形定则 探索弹力和弹簧伸长的关系.doc

2008高考物理总复习 验证力的平行四边形定则 探索弹力和弹簧伸长的关系 1：验证力的平行四边形定则 【】作用在橡皮筋上使之发生的形变与两个力、作用在橡皮筋上使之发生的形变相同的话，就是、的合力，作出的图示，再以、为邻边作平行四边形的对角线.比较与的大小和方向是否相同即可验证平行四边形定则是否正确。 【】、与合力的图示，所以在木板上钉上一张白纸，分别记录下用两把弹簧秤拉橡皮筋的结点到某一点时弹簧秤的读数和方向和用一把弹簧秤拉结点到同一点时弹簧秤的读数和方向。要求通过实验，正确的数据处理，较好的验证力的平行四边形定则。 【数据处理】以适当长度（如2cm）作为标度，利用第一次用两把弹簧秤测出的分力F1和F2为邻边，作出一个平行四边形，画出这只平行四边形的对角线F，在以同样的标度，作出的图示，即可比较F与是否相等。 【】】【】A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N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1－6－2所示，这时弹簧测力计的读数可以从图中读出。 （1）由图可读得两个相互垂直得拉力得大小分别为 N和 N。（只 需读到0.1N） （2）在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及这两个力的合力 【解析】（1）本实验中所用的弹簧秤的精度为0.1N,应该能读到0.01N，由于实验的系统误差较大，所以题中只要求读到0.1N,由读数规则读F1＝4.0N, 竖直拉力 F2＝2.5N, （3）尼龙丝能承受最大拉力的表达式是 。 【解析】（1）实验方案如图1－6－4： （2）需要测量的物理量是：尼龙丝的长L和刚好拉断时两悬点间的距离l。 （3）尼龙丝能承受最大的拉力的表达式是：F=。 【】 ；然后保持A的读数不变，当角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，可采用的办法是 增大B的读数，减小角 减小B的读数，减小角 B减小B的读数，增大角 增大B的读数，增大角 【解析】如右图所示，因为FA⊥FB，故当FA逆时针转动时FB变小，同时FB必须顺时针旋转即减小 【答案】C 4．在做“互成角度的两个力的合成”实验时，以下说法中错误的有： A．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳套之间的夹角为90o，以便算出合力的大小 B．用两只弹簧秤拉橡皮筋时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合 C．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F’不完全重合， 说明“力的合成”的平行四边形定则不一定普遍成立 D．若F1和F2的方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N 【答案】ACD 5．做“互成角度的共点力合成”实验，实验步骤如下： 在水平放置的木板上，固定一张白纸。 把橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴两根细绳套，细绳套和橡皮筋的交点叫结点 在纸面离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点。 用两个弹簧秤分别沿水平方向拉绳套，把结点拉至A点，如图1－6－7所示，记下此时两力F1和F2的大小和方向。 改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至A点，如图1－6－8所示，记下此时弹簧秤读数的大小和方向。 拆下弹簧秤和橡皮筋。 请你写出下面应继续进行的实验步骤。 【答案】 （1）在A点按同一标度作F1、F2、力的图示 （2）利用平行四边形定则，作出以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线F。 （3）比较F与的大小和方向，并得出结论。 2．研究弹力和弹簧伸长的关系 【】【】L0，逐个增加钩码的个数，记下对应的长度L。 【】mg，g取当地的重力加速度） 钩码个数 弹簧长度L伸长量x弹力F 0 L0 1 L1 x1=L1－L0 F1 2 L2 x2=L2－L1 F2 3 L3 x3=L3－L2 F3 4 L4 x4=L4－L3 F4 5 L5 x5=L5－L4 F5 然后在方格纸上建立F－L坐标系和F－x【】【】 弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 伸长/cm 2.61 5.08 6.89 9.80 12.40 请你在坐标纸上作出F－x图像 写出曲线所代表的函数式 解释函数表达式中的常量的物理意义 若弹簧的原长为40cm并且以弹簧的总长为自变量，请你写出它的函数式。 【解析】：（1）根据表中数据结合方格纸的格数，定好标度使方格纸的利用率尽可能高，描点，按图中各点的分布和走向，应得到一条直线，使直线两侧的点数大致相同以减小偶然误差，如图1－6－11所示。 （2）设函数表达式为F＝kx＋b，在直线上取相距较远的两点，如点（9.80，2.0）与（2.61，0.5）代入上式得， 这样我们得到 （3）