高一物理(人教版)必修1综合题型专题练习卷：实验：探究求合力的方法

一、填空题二、实验题高一物理（人教版）必修1综合题型专题练习卷：实验：探究求合力的方法1. 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC 的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC 和弹簧秤a 、b 做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm 不变的条件下：(1)若弹簧秤a 、b 间夹角为90°，弹簧秤a 的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b 的读数可能为________N.(2)若弹簧秤a 、b 间夹角大于90°，保持弹簧秤a 与弹簧OC 的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC 的夹角，则弹簧秤a 的读数________、弹簧秤b 的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．l/cm l 010．9712．0213．0013．9815．05F/N 00．501．001．502．002．50表所示：为O 1、O 2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O 1、O 2间的距离（即橡皮筋的长度l ）．每次将弹簧秤示数改变0．50 N,测出所对应的l,部分数据如下②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向．实验步骤：2.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．③找出②中F=2．50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、,橡皮筋的拉力记为F OO′．④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为F OA,OB段的拉力记为F OB．完成下列作图和填空：（1）利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线．（2）测得OA=6．00cm,OB=7．60cm,则F OA的大小为 N．（3）根据给出的标度,作出F OA和F OB的合力的图示．（4）通过比较与的大小和方向,即可得出实验结论．3. 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＝3.30 N、F2＝3.85 N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。

_____________两次实验记录的轨迹如题图所示，过O 点作一条直线与轨迹交于a 、b 两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a 和b 时所受拉力F a 、F b 的大小关系为_____________。

(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？________（填写选项前的字母）A ．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B ．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C ．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D ．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

4. 某同学为了探究求合力的方法，先用一个弹簧秤通过细线悬吊一个钩码，当钩码静止时，弹簧秤的示数为2.00N ；再用两个弹簧秤a 和b 通过两根细线互成角度将该钩码悬吊，其中a 所拉细线方向水平(如图1)，当钩码静止时，b 的示数如图2所示．字)(1)b 的示数为______N ，a 的拉力为__________N ．(结果保留3位有效数动N ，在白纸上记录下N 的轨迹。

重复上述过程，再次记录下N 的轨迹。

实验装置如题图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O 点，下端N 挂一重物。

用与白纸平行的水平力缓慢地移度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。

他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长(2)保持a及其拉的细绳方向不变，将b及其拉的细绳方向沿逆时针在图示平面缓慢转至竖直方向的过程中，b的示数___________（选填“变大”“变小”或“不变”）．5. 实验小组的同学利用弹簧测力计在水平放置的方木板上做“验证共点力的合成规律的实验”．(1)同学们用坐标纸记下某次橡皮筋的结点位置O以及两弹簧测力计施加的拉力的大小和方向，如图所示．图中每个正方形小格边长均表示1.0 N，利用作图法可知F1与F2的合力大小为___________N．(结果保留两位有效数字)(2)实验时，第一次用两个弹簧测力计、第二次用气一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到同一位置，其目的是为了________．(3)不改变测力计1的示数F1的大小，逐渐减小两个弹簧测力之间的夹角．为使结点O位置保待不变，则另一测力计2的示数将__________ (填“增大”、“减小”或“不变)．6. 某学习小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，如，图甲所示，先用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，接着在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C．实验中用两根弹簧秤互成角度的把橡皮筋与细绳的结点拉到O点，再只用一根弹簧秤同样把结点拉到O点．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）图乙中方向一定沿AO方向的是（选填“F”或 “F’”）．（2）某同学将实验中的细绳换成橡皮筋，其它步骤不变，那么实验结果（选填“会”或 “不会”）发生变化．（3）某同学用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法．在实验过程中，下列说法正确的是．A．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋B．只需要测量橡皮筋的长度，不需要测出橡皮筋的原长C．以OB、OC为两邻边作平行四边形，其对角线一定与OA在一条直线上且长度相等C．多次实验中即使O点不固定，也可以探究求合力的方法7. 为了较准确的测量某细线能承受的最大拉力，小聪、小明分别进行了如下实验:小聪在实验室里找到一把弹簧测力计，按图甲所示安装细线和测力计后，他用力缓慢竖直向下拉测力计，直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂)，读出测力计的示数F，将F记为细线能承受的最大拉力。

小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下的操作：①用刻度尺测出细线的长度L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G；②按图乙所示安装玩具小熊、细线(玩具小熊悬挂在细线的中点)；③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d；④利用平衡条件算出结果。

在不计细线质量和伸长影响的情况下，请回答：(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是____ (用L、G、d表示)；两位同学中，__ (选填“小聪”或“小明”)的测量结果较准确。

(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的上述过程中，下列说法正确的是__ (填选项序号字母)。

A．细线上的拉力大小不变B．细线上的拉力大小减小C．细线上拉力的合力大小不变D．细线上拉力的合力大小增大8. 在《探究求合力的方法》的实验中，其中的二个步骤是：①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2．②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向．以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：在①中是在②中是（2）某同学在研究“探究求合力的方法”的实验中，得出合力F的大小随夹角θ变化的规律如图所示，由图象及力的合成知识可求得两分力大小分别为 N、 N；它们的合力若是作用在一质量为2kg的物体上（不计其他力）可使该物体获得的加速度范围为：．9. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．（1）对两次拉橡皮条的实验过程，下列说法正确的是：．（填字母代号）A．只要两次实验都将橡皮条拉伸相同长度即可B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时最好让每个测力计都达到满刻度C．每一次实验都需使弹簧测力计达到相同刻度D．两次实验需要将橡皮条和绳的结点拉到相同位置（2）本实验采用的科学方法是．A．理想实验方法 B．等效替代方法C．控制变量法 D．建立物理模型法．10. 为验证力的平行四边形定则，某同学将环形橡皮筋挂在弹簧秤钩上，用力拉橡皮筋，使弹簧秤上的读数为2.00 N时，将橡皮筋两端的位置画在白纸上，记为O、O′，选择合适的标度，作出橡皮筋拉力的大小和方向，记为F OO′，如图甲所示．接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许润滑油，用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形，使秤钩的下端仍到达O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB 段的拉力记为F OB，如图乙所示．再将环形橡皮筋剪断，测得所受的拉力F与长度l之间的关系，如图丙所示．完成下列问题：（1）测得OA="6.10" cm，OB="8.20" cm，AB="10.70" cm，则F OA的大小为____ N；（2）选择相同的标度，下列按比例作出的F OA和F OB的合力F′的图示正确的是____；（3）通过比较F′与__________的大小和方向，即可得出实验结论．11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作：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，在橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套；c．如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向；d．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线；e．只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，____________；并按同一标度作出这个力F的图示；f ．比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．（1）把步骤e中的内容补充完整．（2）本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法__________．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）下列操作有利于减小实验误差的是_________ （填字母代号）．A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计B．拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D．用两弹賛测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大E．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些（4）图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示，如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________．出验证力的平行四边形定则的图示，并说明是如何验证的．12. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．（1）对两次拉伸橡皮条的实验过程，下列说法正确的是 ．A ．只要两次实验都将橡皮条拉伸相同长度即可B ．用两个弹簧测力计拉橡皮条时最好让每个测力计都达到满刻度C ．每一次实验都需要使弹簧测力计达到相同刻度D ．两次实验需将橡皮条和绳的结点拉到相同位置（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）某同学在实验中作出如图所示的图，其中A 为固定橡皮条的固定点，O 为橡皮条与细绳的结点，图中 是F 1、F 2合力的理论值， 是合力的实验值（填F 或F′）．13. 如图甲为用等效代替法“探究求合力的方法”的实验装置图．乙甲作和三个橡皮条另一端的位置，量出三个端点到结点O 的距离分别为L 1=9.20 cm 、L 2=8.40 cm 、L 3=7.50 cm ，请根据他们的实验过程和记录的数据水平桌面上，两人合作平行于纸面分别通过细线拉三根橡皮条至某一长度（在弹性限度内），保持状态不变；如图丁所示，记录此时结点位置示，他们将三根橡皮条的一端系在一起，另一端分别系上细线，仍保证橡皮条原长相同，测得原长L 0=5.40 cm ．接下来把贴有白纸的木板放在（5）若小明和小刚两位同学在家中想验证力的平行四边形定则，他们手中有一些弹性橡皮条（弹力满足胡克定律，劲度系数为k ）．如图丙所14. 在“探究求合力的方法”的实验中（1）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（2）为了减小实验误差，实验时应A ．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B ．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C ．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O 点D ．拉力F 1和F 2的夹角越大越好（3）下面是该实验中的两个实验步骤：A ．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O 点，在白纸上用铅笔记下O 点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F 1和F 2．B ．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向． 请指出以上步骤中的错误或疏漏：A 中是 ．B 中是 ．（4）如图是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F 和F′中 是F 1和F 2合力的实际测量值．15. 如图是“探究求合力的方法”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A 点，图甲表示在两个拉力F 1、F 2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O 点；图乙表示准备用一个拉力F 拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．_________（填字母）．___（2）如图乙所示，是某同学根据实验数据按照一定的标度（标度未画出）画出的力的图示．F 1、F 2、F 、F'中不是由弹簧测力计测得的力是③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O 点，记录____________．②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，记录_____的位置，并记录两个拉力的大小及方向；①将橡皮筋的一端固定在木板上的A 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；（1）请将下面实验的主要步骤补充完整．（1）以下实验操作过程中正确的是；A．甲实验时，两个拉力的大小应相等B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点（2）图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．三、多选题16. 在做“探究求合力的方法”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根带绳套的细绳．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是___．A．两根细绳必须等长B．同一次实验中，O点位置不允许变动C．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间的夹角必须取90°D．本实验采用的科学方法是等效替代法17. 某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。