2018版 第3章 第3節(jié) 力的等效和替代 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)13

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1、2021版第3章第3節(jié)力的等 效和替代 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)13 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)（十三） （建議用時(shí)：45分鐘） ［學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)］ 1 （多項(xiàng)選擇）關(guān)于合力與分力，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（） A. 合力與分力是等效的 B. 合力與分力的性質(zhì)相同 C合力與分力同時(shí)作用在物體上 D.合力與分力的性質(zhì)不影響作用效果 【解析】 合力與分力是等效替代關(guān)系冶力產(chǎn)生的效果與分力共同作用時(shí) 的效果是相同的，因而合力與分力不是同時(shí)作用在物體上的■也不涉及力的性質(zhì) 的問(wèn)題，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤. 【答案】AD 2 ?關(guān)于共點(diǎn)力，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（） A?作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方

2、向相反，這兩個(gè)力是共 點(diǎn)力 B.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果是一對(duì)平衡力，那么這兩個(gè)力是共點(diǎn) 力 C?作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上，那么這幾 個(gè)力是共點(diǎn)力 D?作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的力的作用線交于同一點(diǎn)，那么 這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 【解析】 共點(diǎn)力是幾個(gè)力作用于一點(diǎn)或力的作用線交于一點(diǎn)的力?作用在 同一物體上大小相等.方向相反的兩個(gè)力不一定在同一條直線上■即不一定是共 點(diǎn)力?如果受兩個(gè)力且平衡的物體，所受的力一定是共點(diǎn)力，故A錯(cuò)誤. 【答案】A 3?在圖3-3-7中，以下情況下日光燈所受的拉力F］、F2及重力G不是共點(diǎn) 力的是（） 圖 3-

3、3-7 A?甲情況下 B?乙情況下 C?丙情況下 D?甲、乙、丙三種情況下 【解析】 共點(diǎn)力為作用于一點(diǎn)的力,或力的作用線相交于一點(diǎn)的力,由圖 知，甲、丙為共點(diǎn)力，乙圖三力平行不是共點(diǎn)力，故應(yīng)選B. 【答案】B 4?在“探究合力與分力的關(guān)系〃的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端固定在木板上， 用兩個(gè)懸掛鉤碼的細(xì)繩把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 () A?同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位置允許變動(dòng) B?同一次實(shí)驗(yàn)中，只要保證橡皮條的伸長(zhǎng)量相同即可，不必每次都拉到O 點(diǎn) C?實(shí)驗(yàn)中，兩條細(xì)繩懸掛的鉤碼總質(zhì)量必須相等 D.實(shí)驗(yàn)中，只要O點(diǎn)位置不變，無(wú)論兩條細(xì)繩懸掛的鉤碼質(zhì)量如何，其合 力就

4、不會(huì)改變 【解析】 同一次實(shí)驗(yàn)中，O點(diǎn)位■不允許變動(dòng).這樣才能保證力的作用效 果相同，兩條細(xì)繩懸掛的鉤碼總質(zhì)量可以不同. 【答案】D 5?某同學(xué)用如圖3-3-8所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證“力的平行四邊形定那么〃.彈 簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M?彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線 系于0點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)0靜止在某位置?分別讀出彈簧測(cè)力計(jì) A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向?以 下不必要的實(shí)驗(yàn)要求是 () 圖 3-3-8 A?應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力 B?彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零 C?拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.改變拉力，進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)，每

5、次都要使0點(diǎn)靜止在同一位置 【解析】 只有測(cè)出了■物M所受的重力，才能知道豎直繩對(duì)O點(diǎn)的拉力 是多少，選項(xiàng)A有必要；彈簧測(cè)力計(jì)在使用前應(yīng)校零，選項(xiàng)B有必要；拉線方 向與木板平面平行可減4^實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)C有必要；在進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有 必要每次都使O點(diǎn)靜止在同一位置，應(yīng)選D. 【答案】D 6?（多項(xiàng)選擇）在“探究合力與分力的關(guān)系〃實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如 圖3-3-9甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，0為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB 和0C為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，以下說(shuō)法中正確 的選項(xiàng)是（） 甲 乙 圖 3-3-9 A?圖乙中的F是力F1和F2合力的理

6、論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際 測(cè)量值 B?圖乙的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際測(cè) 量值 C?在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響 D.在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響 【解析】F1與F2合成的理論值是通過(guò)平行四邊形定那么算岀的值，而實(shí) 際測(cè)量值是單獨(dú)一個(gè)力拉O點(diǎn)時(shí)的值”因此F是F1與F2合成的理論值』是 Fi與F2等效的實(shí)際測(cè)■值，故A錯(cuò)誤，B正確.由于作用效果相同，將兩個(gè)細(xì) 繩套換成兩根橡皮條，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C正確?D錯(cuò)誤. 【答案】BC 7?用等效替代法驗(yàn)證力的平行四邊形定那么的實(shí)驗(yàn)情況如圖3-

7、3-10甲所示, 其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0B和0C為細(xì)繩，圖 乙是白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖. 本實(shí)驗(yàn)中“等效替代〃的含義是（） A?橡皮筋可以用細(xì)繩替代 B?左側(cè)測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代右側(cè)測(cè)力計(jì)的作用效果 C?右側(cè)測(cè)力計(jì)的作用效果可以替代左側(cè)測(cè)力計(jì)的作用效果 【解析】 D.兩測(cè)力計(jì)共同作用的效果可以用一個(gè)測(cè)力計(jì)的作用效果替代 “等效替代”意思是力的作用效果不改變，故D項(xiàng)正確. 【答案】D 8.（多項(xiàng)選擇）如圖3-3-11甲所示，在半球形的碗中放一木桿，碗的A、B 兩點(diǎn)對(duì)桿的支持力分別為F1和F2；圖3-3-11乙中桿的一端O用鉸鏈固定在墻 上，

8、另一端A處用豎直向上的力F將桿拉住，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（） 甲 乙 圖 3-3-11 A?圖甲中F1與F2沒(méi)有作用在同一點(diǎn)，不是共點(diǎn)力 B?圖甲中F1與F2的作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 C?圖乙中力F與桿的重力G沒(méi)有作用于一點(diǎn)且作用線的延長(zhǎng)線不可能相 交，不是共點(diǎn)力 D?圖乙中假設(shè)F垂直于桿向上，那么F與G也不是共點(diǎn)力 【解析】 根據(jù)共點(diǎn)力的定義可知，圖甲中F1與F2不平行，作用線的延長(zhǎng) 線一定交于一點(diǎn)，故耳、F2是共點(diǎn)力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；圖乙中F豎直向 上，與G平行，那么不是共點(diǎn)力，假設(shè)F垂直于桿向上，那么作用線的延長(zhǎng)線 必與重力G的作用線的延長(zhǎng)線

9、相交，此時(shí)F與G就是共點(diǎn)力，選項(xiàng)C正確，D 錯(cuò)誤. 【答案】BC ［能力提升］ 9?橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著, 個(gè)量程為0?5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測(cè)力計(jì)，沿著不同的方向拉彈簧測(cè)力 計(jì)，當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖3-3-12甲所示， 這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)可從圖中讀出. 甲 乙 圖 3-3-12 ⑴由甲圖可讀得相互垂直的拉力的大小分別為 N和 N.(只 需讀到0.1 N) ⑵在圖3-3-12乙中方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力. 【解析】 ⑴兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為4.0 N和2.5 N.

10、 (2)4.0 N2?5 N 都是 0.5 N 的整數(shù)倍,因此選方格紙中一個(gè)小方格的邊長(zhǎng)表示 0.5 N ?作出它們的合力，如下圖? 【答案】(1)4.0 2.5⑵見(jiàn)解析 10 ?某同學(xué)做“探究合力與分力關(guān)系〃的實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要步驟如下： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60042028】 A?在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木 板上； B. 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A 點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條 細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套； C. 用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)， 結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置0,記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)； D

11、?按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的 圖示，并用平行四邊形定那么求出合力F； E?只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì) 的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示； F.比擬F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論. 上述步驟中： (1) 有重要遺漏的步驟的序號(hào)是 和 ; (2) 遺漏的內(nèi)容分別是 和 ? 【解析】 (2)在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同 一位置 O. 【答案】(1)C E ⑵C中應(yīng)加上“記下兩條細(xì)繩的方向〃 E中應(yīng)說(shuō)明 “把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置0"

12、 11.在“探究合力與分力的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖3-3-13 所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，0為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0B和0C為細(xì) 繩. 圖 3-3-13 (1) 本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是() A?理想實(shí)驗(yàn)法 B?等效替代法 C?控制變量法 D. 建立物理模型法 (2) 本實(shí)驗(yàn)中，采取以下哪些方法和步驟不能減小實(shí)驗(yàn)誤差() A?兩個(gè)分力巧、F2間的夾角越大越好 B?拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些 C?實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行 D?讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度 【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)是采用等效替代的原理，當(dāng)兩個(gè)力作用使橡皮條結(jié)點(diǎn)0 伸長(zhǎng)到某一點(diǎn)，另一個(gè)力

13、作用也使橡皮條結(jié)點(diǎn)O伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)時(shí)，這個(gè)力就是 前兩個(gè)力的合力，選B. (2)本實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)所拉繩間的夾角一般在60。到120。之間較適宜，A 不能減小^實(shí)驗(yàn)誤差；為了減小誤差”便于確定兩拉力的方向”拉橡皮條的細(xì)繩要 稍長(zhǎng)一些，且必須使橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)都與木板平行，細(xì)繩要與彈簧測(cè) 力計(jì)軸線在同一直線上，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度，B、C、D均能減 小實(shí)驗(yàn)誤差? 【答案】(1)B (2)A 12 ?在“探究求合力的方法〃實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、 細(xì)繩套和一把彈簧秤. ⑴為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)如下表： 彈力F

14、/N 伸長(zhǎng)量x/10-2m 用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m. 圖 3-3-14 (2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如圖3-3-14所示，其讀數(shù)為 N; 同時(shí)利用⑴中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N,請(qǐng)畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F 合. ⑶由圖得到F = N. 【解析】 合 (1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后連成一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如下圖， 線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，k =,x10-2 )N/m = 55 N/m. ⑵讀出彈簧秤的讀數(shù)為2.10 N(保存三位有效數(shù)字)；以0為頂點(diǎn)，畫出兩彈 簧的繩套方向就是兩拉力方向，再確定并畫好力的標(biāo)度，畫出兩拉力的圖示■以 兩拉力為鄰邊作出平行四邊形，畫出平行四邊形的對(duì)角線，即合力F合 口. ⑶用刻度尺量出合力的長(zhǎng)度，根據(jù)確定的標(biāo)度算出合力的大小. 【答案】(1)55(±2內(nèi)均可) ⑵2?10(說(shuō)明：有效數(shù)字位數(shù)正確，±0.02內(nèi)均可)畫法見(jiàn)解析 (3)33(說(shuō)明：±0.2內(nèi)均可)