2019届高考决胜考场高中物理模块2相互作用：考点8实验：探究求合力的方法

1、考点 8 实验：探究求合力的方法基本实验要求1实验原理互成角度的两个力F2与另外一个力 F产生相同的效果，看F2用平行四边形定则求出的合力 F 与 F在实验误差允许范围内是否相等.2实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺3实验步骤(1) 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上(2) 用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 0如实验原理图所示(3) 用铅笔描下结点 0 的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4) 只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的

2、结点拉到与前面相同的位置0，记下弹簧测力计的读数 F 和细绳的方向.(5) 比较 F与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等考点二实验注意问题1正确使用弹簧测力计(1) 将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止(2) 使用时，读数应尽量大些但不能超出范围被测力的方向应与轴线方向一致(4)读数时应正对、平视刻度.2. 注意事项(1) 位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同(2) 角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不 宜太大，以60100为宜.在合力不超出

3、量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.(4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力 的图示稍大一些.3. 误差分析(1) 误差除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等(2) 减小误差的办法：1实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测 力计的精度正确读数和记录.2作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行考点 8.1 实验原理及实验操作探究求合力的方法”的实验原理是等效原理，其等效性是指(D )A. 使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变B. 使两分

4、力与合力满足平行四边形定则C. 使两次橡皮条伸长的长度相等D. 使两次橡皮条与两绳套的结点都与O 点重合探究求合力的方法”的实验情况如图 1 甲所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细 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 F 与 F 两力中，方向一定沿 AO 方向的是 _(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【答案】F(2)B(多选)在探究求合力的方法”的实验中，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 实验中需要用两个弹簧测力计分别勾

5、住绳套，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，其中正确的是(CD )A. 两根细绳必须等长B. 橡皮条应该与两绳夹角的平分线在同一直线上C. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D. 实验中两次用弹簧测力计拉橡皮条时，必须使橡皮条沿相同方向伸长相同的长度(多选)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(BD )A. 用两个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. 用两个弹簧测力计拉时合力的图示F 与用一个弹簧测力计拉时图示F 不完全重合，在误差允

6、许范围内，可以说明力的平行四边形定则”成立C. 若 Fi、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 ND. 在用弹簧测力计拉橡皮条时，要使弹簧测力计与木板平面平行在探究求合力的方法”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示请将以下的实验操作和处理补充完整：(1)用铅笔描下结点位置，记为0;(2) 记录两个弹簧测力计的示数Fi和 F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直

7、线；(3) 只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置0,记录测力计的示数F3,(4)按照力的图示要求，作出拉力Fi、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出Fi和 F2的合力 F ;(6)_比较的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验【答案】 沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线(6)F 和 F3【答案】答案图略 图略 5.8(5.76.1 均可)能考点 8.1 数据处理某同学用如图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 0 点，手持另一端

8、向左拉， 使结点 0 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0 点的位置和拉线的方向.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.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0 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【答案】(1)3.6 (2)D (3)见详解某同学在做探究求合力的方法实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于P 点，同时用两个弹簧

9、测力计将橡皮条的另一端拉到位置0 ,这时两弹簧测力计的示数分别为FA=3.5 N、FB= 4.0 N ,其位置记录如图 4 所示.倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧测力计拉着,也把它拉到 0 点位置，根据平行四边形定则在图5 中作出 FA和 FB的合力 F , F 的大小为N.(3)实验的结果是否能验证平行四边形定则:(选填能”或不能”).C的图示.李明同学在做 探究求合力的方法”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置0 点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示试在图甲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. 两弹簧测力

10、计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，两弹簧测力计的拉力是分力C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置0这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3) 图乙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 是用一个弹簧测力计拉时的图示)【答案】(1)图略(2)AC (3)张华做实验时得到的结果符合实验事实某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：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。2如图

11、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为Oi、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录 Oi、02间的距离(即橡皮筋的长度 I)。每次将弹簧秤示数改变 0.50 N，测出所对应 的 I，部分数据如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.50I (cm)Io10.9712.0213.0013.9815.053找出中 F= 2.50 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为0、0,橡皮筋的拉力记为FOO，。屮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，

12、使秤钩的下端达到0 点，将两笔尖的位置标记为 A、B,橡皮筋 0A 段的拉力记为 FOA,OB 段的拉力记为 FOB。根据给出的标度，作出FOA和 FOB的合力 F 的图示。通过比较 F 与_的大小和方向，即可得出实验结论。【答案】(1)10.0(9.8、9.9、10.1 均正确)(2)1.80(1.70 1.90 均正确)图略(4)FOO,某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。三条细绳结于O 点分别与两弹簧测力计和钩码相接。(1) 实验步骤如下：A 弹簧测力计 A 挂于固定在竖直木板上的P 点；B .结点 O 下的细线挂钩码 C;C .手持弹簧测力计 B 缓慢向左拉，使结点

13、 O 静止在某位置；D 记下钩码质量、结点 O 的位置、读出并记录弹簧测力计A 和 B 的示数、记录 _(2) 在实验过程中，下列哪些情况会对实验结果产生误差？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 I 图线，根据图线求得 lo=cm。N。测得 0A= 6.00 cm,答： _ (填选项前的字母)A.木板不竖直B . A 弹簧测力计外壳的重力C . B 弹簧测力计的拉力方向没有保持水平D .改变弹簧测力计 B 拉力进行多次实验时，结点0 的位置发生变化某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请你提出解决问题的一个办法【答案】（1）三条细绳（拉力）的方向（2）A（3）减小弹簧测力计 B 的拉力，或减小钩码 C 的质量,或减小 AO 与 BO 之间的夹角 考点 8.3 实验拓展与创新 一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形时电子秤的示数 F ;如图（b）,将三细线 Li、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上.水平拉开细线 Li，在白纸上记下结点 0 的位置、3如图（c）,将另一颗墙钉 B