探究合力的方法实验习题
- 格式:doc
- 大小:144.00 KB
- 文档页数:4
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)1.“探究加速度与力质量的关系”的实验主要采用的方法是_____(填“理想实验法”或“控制变量法”),作出如图所示的1am图像,由图可知,a与m成_____(填“正比”或“反比”)。
2.如图甲所示,点光源位于S,右侧为竖直放置屏幕的横截面,P点位于S与屏幕之间中点,且SP连线垂直于屏幕。
让一个小球从P点静止释放,光照射小球在屏幕上形成影子,影子在屏幕上的移动情况被数码相机连拍功能拍摄下来。
图乙为拍摄到影子下落过程中的部分图像,已知该数码相机每秒拍摄10次,空气阻力忽略不计。
(1)影子运动至位置C时的速度为___________m/s;此时小球的速度为_________m/s。
(保留两位有效数字)(2)若影子的v—t图像如图丙所示,可求得当地重力加速度g=___________。
(用字母表示)3.利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
(1)关于本实验的操作,下列说法正确的是______(填序号)。
A.本实验应用比值定义法B.砝码和砝码盘的总质量越大,实验误差越小C.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细线跟小车连在一起D.本实验应先接通打点计时器再释放小车(2)在探究加速度与力的关系的实验中,得出的a-F图线如图所示,发现图线既不过原点,又不是直线,原因可能是__________(填序号)。
A.没有完全平衡摩擦力,且小车质量较大B.平衡摩擦力过度,且小车质量较大C.没有完全平衡摩擦力,且砝码和砝码盘的总质量较大D.平衡摩擦力过度,且砝码和砝码盘的总质量较大(3)如图为某次实验所得的纸带,已知打点计时器的时间间隔为0.02s,相邻计数点间还有四个点未画出,从图中可计算出小车的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)。
4.小明在用打点计时器“研究小车的匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图甲所示.在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.纸带旁并排放着带有最小分度值为1毫米的刻度尺,刻度尺的零刻度线跟“0”计数点对齐.(1)小明使用的是6V的学生交流电源,则所需选取的打点计时器如图_______(填“乙”或“丙”);打点计时器的打点周期为_______,图中相邻两计数点的时间间隔T= ;(2)根据纸带可判定物体做直线运动(选填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”).(3)由图甲可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离,并填入下面表格中:距离测量值/cms1 1.20s2s312.00(4)小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为v2= (用字母T、s1、s2、s3表示,不一定全用上),代入数据得 m/s;小车做匀加速运动的加速度a= m/s2.(计算结果保留两位有效数字)(5)小明根据实验数据绘出如图丁所示的s-t2图线(s为各计数点至起点0的距离),则图像的斜率表示.5.如图甲所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图,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)关于此实验,下列说法中正确的是________.A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.拉橡皮筋的细绳适当长些D.橡皮筋弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些(2)某同学已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的示意图及两个拉力的合力F,如图乙所示,这个合力F是力F1和F2合力的________(填“理论值”或“实际值”),如果用“”作为标度,则该同学量出的F的值为________(结果保留3位有效数字).6.如图甲所示,一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上,通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块,细绳水平伸直,初始时拉力传感器示数为零。
探究两个互成角度的力的合成规律高中物理习题合格考达标练1.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端系上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的测力计。
沿着两个不同的方向拉测力计。
当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图甲所示。
这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出。
(1)由图甲可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N。
(2)在图乙的方格纸上画出这两个力及它们的合力。
2.50N,横着的测力计的读数为4.00N。
(2)因为读数2.50N、4.00N均是0.50N的整数倍,所以选方格纸中一个小方格的边长表示0.50N,应用平行四边形定则,即可画出两个力以及它们的合力,如图所示。
.504.00(顺序可调换)(2)见解析2.(2020安徽安庆期末)某同学做探究两个互成角度的力的合成规律的实验,所用器材有:木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两个测力计,实验装置如图所示。
(1)该同学按下列步骤操作:①在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;②用图钉把橡皮筋的一端固定在木板上的A点,在橡皮筋的另一端系上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;③用两个测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,橡皮筋与细绳的结点到达某一位置O,记下O点的位置及两个测力计的示数F1和F2;④按选好的标度,分别作出F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;⑤只用一个测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出测力计的示数F',记下F'的方向,按同一标度作出这个力F'的图示;⑥比较力F'和F的大小和方向,得出结论。
在上述步骤中:步骤③中遗漏的重要操作是。
步骤⑤中遗漏的重要操作是。
(2)根据实验数据画出的力如图所示。
图上标出了F1、F2、F、F'四个力,其中(填上述字母)不是由测力计直接测出的。
F和F'两力中,方向一定沿AO方向的是。
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.力的合成【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为5N 、5 N ,求这两个力3的合力.N=10 N 2222215)35(+=+=F F F 合力的方向与F 1的夹角θ为: θ=30°3335512===F F tg θ【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.N=346 N320030cos 21==o F F 合力与F 1、F 2的夹角均为30°.2.力的分解力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力F 2,这种说法正确吗?解析:从力的性质上看,F 2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?解析:有无数种分法,只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线,在有向线段的另一端向这条直线做垂线,就是一种方法。
如图所示。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F sin α②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件是:所求分力F 2与合力F 垂直,如图所示,F 2的最小值为:F 2min =F 1sin α③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时,另一个分力F 2取最小值的条件是:已知大小的分力F 1与合力F 同方向,F 2的最小值为|F -F 1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
力的合成和分解1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、共点力如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F 为合力.2、共点力合成的方法①作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
②计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).(3)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
力的合成实验(含习题及答案)(一)实验目的探究共点力的合成(二)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,则F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.(三)实验器材方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔.(四)实验步骤①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.⑥比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向.⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次.五,注意事项1.实验时,弹簧秤必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.典例剖析例1在做“探究共点力的合成规律”实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有_______和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?解析:(1)橡皮条、三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都相同,则每次将橡皮条拉到同样的位置.故选A.(3)应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.二、疑难点拨例2在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻线C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小解析:A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果相同;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这样不便于调节;D项中两秤之间的夹角是任意的,使平行四边形定则具有一般性.答案:ACD典例剖析例3如图所示是两位同学在做“探究共点力的合成规律”的实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的一个结果中,若F′是准确的,则误差较大的原因可能是哪些?解析:按本实验的要求,F为F1和F2通过平行四边形定则所得合力;F′为F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉时的力.橡皮条在这个力的作用下,其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上,显然图(b)不符合事实,比较符合实验事实的是图(a).图(a)中F与F′误差较大的原因可能是:①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不与F1线和F2线平行.F是按平行四边形定则作出的合力是理论值,用一个弹簧秤拉时测出的力F′为实验值.本实验就是要用现在的实验结果和已有实验结果进行比较,检查已有的实验结论是否正确,达到验证的目的.三、课堂作业1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.在“探究共点力的合成”的实验中,为了减小实验误差,应注意()A.描点、作图时的铅笔应尖一些,图的比例适当大一些B.拉橡皮条的细绳适当长一些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳间的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两个弹簧测力计的示数适当大些3.在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条的一端固定在A点,另一端被两个弹簧秤拉到O点,如图甲所示.两弹簧秤读数分别为F1和F2,细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2,如图乙所示.以下说法中正确的是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向C.若不改变O和α1,F1增大,F2必减小D.合力必大于F1或F24.李明同学在做“探究共点力的合成规律”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:(至少写出两种情况)答:___________________________________________.5.在“探究共点力的合成规律”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,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.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值;_________是力F1和F2的合力的实际测量值.(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:___________.(选填“变”或“不变”)6.如图所示,在探究共点力的合成规律实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度,相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是( )A.F1一定增大B.F1也可能减小C.F1若增大,β角一定减小D.F1若增大,β角可能增大课后练习第6课时实验二探究共点力的合成规律1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力能适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.探究共点力的合成规律的实验原理是等效原理,其等效性是指( )A.使两分力与合力满足平行四边形定则B.使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C.使两次橡皮筋伸长的长度相等D.使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变3.用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“探究共点力的合成规律”的实验,为了使验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是( )A.使用测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行C.两细绳套必须等长D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计的量程E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置4.在“探究共点力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图1-6-5).实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:图1-6-5A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是________.(填入相应的字母)5.(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须________.A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(2)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意________________,________________.6.在探究共点力的合成规律实验中得到如下数据,请选择合适的标度在图1-6-6方框中作图完成实验数据的处理.图1-6-67.如图1-6-7甲为“探究共点力的合成规律”的实验装置.(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图1-6-7乙所示,由图可知拉力的大小为________ N.8.(2009·山东,23)某同学在家中尝试探究共点力的合成规律,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成该实验,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.测量悬挂重物后橡皮筋的长度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,改变条件再次验证,可采用的方法是________.答案随堂训练1.解析:拉力“适当”大些能减少误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细稍长便于确定力的方向性. 答案:ACD2.解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳方向的点与结点O的距离大些,减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在实验中,两个分力F1、F2的夹角θ越大,用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大,所以在实验中不能把角θ取得太大.答案:ABD3.答案:A4. 答案:(1)(2)AC (3)张华做的符合实验事实(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、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.5.解析:(1)F1和F2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置,而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上.但在实验时F1和F2的大小和方向有误差,所以F′是F1和F2的测量值.(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O点位置,效果是一样的.答案:(1)F F′(2)不变6.解析:O点位置不变说明F1,F2合力不变,以O点为圆心,以F2为半径做圆:矢量三角形关系,由图可看出β角先增大后减小而F1一直增大.当F1与F2垂直时β角最大.答案:AD第6课时实验二验证力的平行四边形定则1.答案:ACD2.答案:B3.答案:ABDE4.解析:该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,故B错;与两绳长短无关,A错;但需使两分力与合力在同一平面内,故C正确.答案:C5.答案:(1)A (2)选用弹性小的细绳橡皮条、细绳和弹簧秤的轴线应在同一平面上,且与板面平行贴近等6.答案:作图如下7.解析:(1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即受力变化,所以A选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D选项错误.(2)由图可读出弹簧测力计的读数为4.00 N.答案:(1)AC (2)4.008.解析:运用等效思想来验证力的平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小.答案:(1)bcd (2)更换不同的小重物教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。
训练8实验:探究求合力的方法
[概念规律组]
1.在做完“探究求合力的方法”实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是() A.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为90°,以便算出合力的大小B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示F′不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1 N,则合力的方向也不变,大小也增加1 N D.在用弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行
2.图1甲为“探究求合力的方法”的实验装置.
图1
(1)下列说法中正确的是________.
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.用弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.
3.在“探究求合力的方法”实验中,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)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是________(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.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(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.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计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远些
4.某同学用如图2所示的实验装置来探究求合力的方法.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,
图2
使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.
(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.5.在做“探究求合力的方法”的实验中,在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在A点上,另一端连接两根细线,然后通过细线用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一点O,此时需记录下:
(1)________________________________________________________________________,
(2)________________________________________________________________________,
(3)________________________________________________________________________.
然后改用一个弹簧测力计把橡皮条拉到O点后再记录下:
(4)________________________________________________________________________,
(5)________________________________________________________________________.
图3
如图3所示,是该同学完成“探究求合力的方法”实验操作后得到的数据图,请选好比例在方框中作图完成该同学未完成的实验数据处理.
6.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)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉
子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、
B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一
端通过细绳挂一重物,如图4所示.图4
(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.测量悬挂重物后橡皮筋的长度
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,改变条件再次验证,可采用的方法是
________________________________________________________________________.
答案
1.BD
2.(1)AC(2)4.00
3.(1)BD(2)BD
4.(1)3.60(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小;②减小重物M的质量.(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)
5.(1)两弹簧测力计的读数
(2)结点O的位置(3)两细线的方向(4)弹簧测力计的读数
(5)细线的方向实验数据处理如图所示
6.(1)BCD(2)改变所悬挂的重物的质量。