胡克定律和力的平行四边形(近3年各地的模拟及高考题)

验证力的平行四边形定则和胡克定律（近3年各地的模拟及高考题）1．湖北省众望高中2010届高三周练某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：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，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和______②遗漏的内容分别是：_______________________和_________________________答案：①C；E（2分）②C中未记下两条细绳的方向；E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O位置2．福建省三明一中2010届高三第二次月考某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2)⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。砝码质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)F/NL/10-2m56810121.61.20.80.40⑵上一问所得图线的物理意义?该弹簧的劲度k是多大?（用N/m做单位）答案：⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。可以判定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由可得k=25.90N/m。3.（08-09年度第一学期江苏省兴化市高三物理期中调研考试）（1）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．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在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果（填“会”或“不会”）发生变化．②本实验采用的科学方法是A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法4（成都市2008届高中毕业班摸底测试）某同学在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中，按正确操作方法测出的数据如下表。其中，他选择的轻质弹簧的原长是10cm，实验中弹簧的伸长始终未超过弹性限度。弹簧所受拉力F/N2.04.06.08.010.012.014.0弹簧的总长度l/cm11.0112.0112.9914.0015.0116.0016.99xFk（1）若以拉力F为纵坐标，以弹簧的伸长x为横坐标，请你在右图中描点并作出该弹簧的F—x图线。（2）若以x为自变量，且F的单拉用N表示，x的单位用m表示，则上述图线所代表的函数为。答案：（1）见答图1（2）F=kx，其中k=200N/m或F=200x5.（08年北京卷）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2。①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和．测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1．703．405．108．6010．312．1②实验中，L3和L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：112313326.90cm,6.90cm,7.00cmndLLdLLdLL。请你给出第四个差值：dA=＝cm。④根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量L。L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L＝，代入数据解得L＝cm。⑤计算弹簧的劲度系数k＝N/m。（g取9．8m/s2）答案：（2）①L5L6②6.85(6.84-6.86)14.05(14.04-14.06)③37LL7.20(7.18-7.22)④1234()44dddd1.75⑤28解析：读数时应估读一位，所以其中L5、L6两个数值在记录时有误。根据实验原理可得后面几问的结果。【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【点评】此题考查了基本仪器（刻度尺）的使用，以及基本试验方法（逐差法）的应用。这是高中物理实验的基本能力的考查，值得注意。6.（09·山东·23）(12分)请完成以下两小题。（1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。①为完成实验，下述操作中必需的是。a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后像皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是答案：（1）①bcd；②更换不同的小重物；7.（中山一中2008-2009学年高三第二次统测物理试题）（1）在做验证力的平行四边行定则实验中：除了方木板、白纸、图钉、细线套、橡皮条、铅笔和刻度尺外，还需要的器材有：。在此实验中，假如F1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法中正确的是：()A.F2可以有多个方向B.F2的方向和大小可以有多个值C.F2的方向和大小是惟一确定值D.F2的方向是惟一的，但大小可有多个值(2).在探究影响加速度的因数的实验中，作出了如图所示的A、B两图象，图A中三线表示实验中________不同。图B中图线不过原点的原因是_____________.8.（镇江市2008届调研二））李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图（a）所示，（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．（2）有关此实验，下列叙述正确的是．A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可（3）图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F’是用一只弹簧秤拉时的图示）答：．（4）在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种(A)(B)情况）答：答案：（1）（2）AC（3）张华作的符合实验事实（4）1、F1的方向比真实方向偏左．2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左．3、作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行．