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1、河北安平中学实验部高一年级物理学科寒假作业河北安平中学实验部高一年级物理学科寒假作业 2019 年 2 月 18 日 2019 年 2 月 18 日 实验:验证力的平行四边形定则实验:验证力的平行四边形定则 1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秤互成角度地 拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条 (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_(填字母代号) A将橡皮条拉伸相同长度即可 B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D将橡皮条和绳的结点拉到
2、相同位置 (2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_(填字 母代号) A两细绳必须等长 B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 2在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经历了以下实验步骤： A在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F； B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度； C记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的方向； D在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P点， 用两条细绳连接在橡皮筋的另一
3、端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋， 使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如上图所示； E记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合 力F和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近； F用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录； G改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论 (1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是_(填选项前的字母)；正确的操作 应为_。 (2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是_(填选项前的字母)； (3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为_(填选项前的字母) 3用等效代替法验证
4、力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，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，图乙是白纸上根据实验结果画出的 图 (1)本实验中“等效代替”的含义是_ A橡皮筋可以用细绳替代 B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)图乙中的F与F两力中， 方向一定沿着AO方向的是_， 图中_是F1、F2 合力的理论值，_是合力的实验值 (3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是_ A拉橡皮筋的绳细一些且长一些 B拉橡皮筋
5、时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行 C拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D使拉力F1和F2的夹角很小 4 在 “探究求合力的方法” 实验中， 现有木板、 白纸、 图钉、 橡皮筋、 细绳套和一把弹簧秤 (1) 为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表： 弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50 伸长量 x(102 m) 0.741.802.803.724.605.586.42 根据表中数据在下图中作出Fx图象并求得该弹簧的劲度系数 k_N/m； (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如上图所示，其读数为_N；
6、同时利用(1)中结 果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在下列虚线框中画出这两个共点力的合力F合； (3)由图得到F合_N. 5 甲、 乙、 丙三位同学做 “互成角度的两个力的合成” 实验， 所用弹簧测力计的量程为 05 N， 他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点， 橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力 计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如下图所示，此时细绳 都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小 甲同学：F1和F2的方向互相垂直，F13.0 N、F23.8 N；乙同学：F1和F2方向间的夹 角约为 30，F1F24.0 N；丙同学：F1和F2方向间的夹角约为
7、 120，F1F24.0 N这三位同学中操作不正确的是哪一位？并说明原因 实验:验证牛顿运动定律 实验:验证牛顿运动定律 6某研究性学习小组用如图 1 所示的装置探究牛顿第二定律 该小组在实验中确定的研究对象是小车，而且认为细线对小车的拉力等于砂桶和砂的总 重力，也是小车所受的合外力则对该实验，以下说法中不正确的是_ 图 1 A在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，反复移动木块的位置，直到小车在砂桶 和砂的拉动下带动纸带做匀速直线运动，以平衡小车运动中受到的摩擦力 B实验中必须使砂桶和砂的总质量远小于小车的质量 C细线对小车的真实拉力一定略小于砂桶和砂的总重力 D该实验是应用“控制变量法”来探
8、究牛顿第二定律的 7如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可 以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力 计能显示挂钩处所受的拉力不计空气阻力及一切摩擦 (1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所 受合外力，操作中必须满足_；要使小车所受合外力一定，操作中必须 满足_ 实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在 两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作 出图线下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是_
9、 (2)如图 3 抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计 的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0， 改变木板倾角， 测得多组数据， 得到的F 的图线如图 4 所示 1 t2 图 3 图 4 实验中测得两光电门的距离L0.80 m， 砂和砂桶的总质量m10.34 kg， 重力加速度g 取 9.8 m/s2，则图线的斜率为_(结果保留两位有效数字)； 若小车与长木板间的 摩擦不能忽略，测得的图线斜率将_(填“变大” 、 “变小”或“不变”) 8某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对 小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速
10、度跟它们所受拉力的关系，根据所 测数据在坐标系中作出了如图 5 所示的aF图象 图 5 (1)图线不过坐标原点的原因是 _； (2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填 “是”或“否”)； (3)由图象求出小车和传感器的总质量为_ kg. 2 月 18 日作业答案2 月 18 日作业答案 1. 解析 (1)该实验的关键是等效替代，故选 B、D. 答案 (1)BD (2)B 2. 解析 (1)B 中只是说“通过细绳把橡皮筋拉同样长度” ，并没有强调沿PO方 向(2)本实验中只需要保证弹簧秤两次作用的效果相同即可，没有必要记录橡皮筋被 拉伸的实际长度，故多余的步骤是 F
11、.(3)根据本实验的实验原理可知，题述实验步骤合 理的顺序是 DCABEG. 答案 (1)B 只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉到O点 (2)F (3)DCABEG 3. 解析 (1)验证平行四边形定则的实验中，第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮 筋上，将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置，第二次只用一个弹簧测力计作用在 橡皮筋上，使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置，可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生 的作用效果相同，可以等效替代，故选 D.(2)根据第(1)问的分析可知，力F一定沿AO 方向；据平行四边形定则合成出来的力F是合力的理论值，而力F则是合力的实验 值(3)细绳越细，重力等因素的影
12、响越小，弹簧测力计的读数越准确；细绳越长，则 确定弹簧拉力的方向就越准确；拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且 与木板面平行，可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦；拉橡皮筋的 细绳长些，在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些，这样作图造成的误差就 小；拉力F1和F2的夹角很小时，作图造成的误差会较大综上所述，选 A、B、C. 答案 (1)D (2)F F F (3)ABC 4. 解析 (1)以水平方向为x轴，竖直方向为F轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽 可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如 (6102,3.2)，则k N
13、/m53 N/m. 3.2 6 102 (2)弹簧秤的读数为 2.10 N，选标度 合力的图示如图所示 (3)经测量，合力F合3.3 N. 答案 (1)见解析图 53(说明：2 范围内都可) (2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02 范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明： 0.02 范围内都可) 5. 解析 甲同学：F1和F2的方向互相垂直，其合力大小小于 5 N，小于弹簧测力计的最 大测量值；乙同学：F1和F2方向间的夹角约为 30，其合力大小大于 5 N，超过了弹簧 测力计的最大测量值；丙同学：F1和F2方向间的夹角约为 120，其合力大小小于 5 N， 小于弹簧测力计的最大
14、测量值；这三位同学中操作不正确的是乙同学 答案 操作不正确的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值 5 N，之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到O点. 6. 解析 把长木板一端垫高是为了平衡摩擦力， 但不能在砂桶的拉力下做匀速运动， 而 应该在不挂砂桶的情况下，拖动纸带做匀速运动 答案 A 7. 答案 (1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行 砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C (2)0.54 kgm 或 0.54 Ns2 不变 8. 解析 (1)aF图象与横轴交点为(0.1,0)， 说明施加外力在 0.1 N 之内小车和传感器没 有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足 (2)因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和桶的质量远小 于小车和传感器的总质量 (3)aF图象斜率为 ，由图知图象斜率k1，则小车和传感器的总质量为 1 kg. 1 m 答案 (1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (2)否 (3)1