新教材2024-2025学年高中物理第4章力与平衡实验探究两个互成角度的力的合成规律分层作业鲁科版必修第一册

试验:探究两个互成角度的力的合成规律A级必备学问基础练1.(多选)在“探究求合力的方法”的试验中,某同学的试验状况如图甲所示,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。图乙是在白纸上依据试验结果画出的力的图示,下列说法正确的是()A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值,F'是力F1和F2合力的实际测量值B.图乙中的F'是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值C.在试验中,假如将细绳也换成橡皮筋,那么对试验结果没有影响D.在试验中,假如将细绳也换成橡皮筋,那么对试验结果有影响2.某同学做“验证力的平行四边形定则”的试验时,主要步骤: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.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。C.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O。记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数。D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F'。E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,登记细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示。F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,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。

3.(2024浙江模拟)在“探究求合力的方法”的试验中。(1)已有试验器材:木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔、刻度尺,完成本试验还须要从下列器材中选取的试验器材是。

(2)本试验中“等效替代”的含义是。

A.橡皮筋可以用细绳替代B.弹簧测力计的读数可以用有向线段来替代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.两个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(3)试验中,弹簧测力计拉橡皮筋时的指针位置如图甲所示,此时示数为N。

(4)某同学得到合力与分力的大小和方向后,分别用三条带箭头的线段表示,并用虚线连接三条线段的箭头端,如图乙所示。该同学在数据处理中存在的错误是。

A.两个分力之间的夹角不是直角B.没有选用统一的标度表示力的大小C.连接三条线段箭头时用虚线,应当用实线B级关键实力提升练4.在“验证力的平行四边形定则”的试验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮筋的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮筋的另一端。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,使橡皮筋伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示。请将以下的试验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O。(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳套的方向用铅笔分别描出两个点,用刻度尺把相应的点连成线。(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮筋的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,。

(4)依据力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3。(5)依据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F。(6)比较的一样程度,若有较大差异,对其缘由进行分析,并作出相应的改进后再次进行试验。

5.某探讨小组做“验证力的平行四边形定则”的试验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为0~5N的弹簧测力计两个,橡皮筋(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。(1)详细操作前,同学们提出了如下关于试验操作的建议,其中正确的有。

A.橡皮筋应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复试验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.运用弹簧测力计时,施力方向应沿弹簧测力计轴线;读数时视线应正对弹簧测力计刻度D.用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮筋时的拉力必需都小于只用一个弹簧测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次试验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高试验精度最有利的是。

6.某同学用如图所示的试验装置来探究力的平行四边形定则。如图甲所示,先用两根弹簧测力计一起拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到O点;再改用一根弹簧测力计拉橡皮筋,也使橡皮筋伸长到O点。试验时,分别读出弹簧测力计的示数,并在贴于木板的白纸上记录O点的位置及拉线的方向。(1)本次试验须要用到带细绳套的橡皮筋,图乙中最合适的是;

(2)某次弹簧测力计的指针位置如图丙所示,弹簧测力计示数为N;

(3)某同学在坐标纸上画图求合力,如图丁所示,已知两个力F1和F2,坐标纸中小格的边长表示0.1N,用作图法求出两个力的合力,并在图中标注合力大小。

试验:探究两个互成角度的力的合成规律1.BCF1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际测量值是单独一个力拉O点时的值,因此F'是F1与F2合成的理论值,F是F1与F2合成的实际测量值,故A错误,B正确。由于本试验是两个弹簧测力计与一个弹簧测力计的作用效果相同,将两个细绳换成两根橡皮筋,不会影响试验结果,故C正确,D错误。2.解析据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。在C中未登记两条细绳的方向;E中未说明是否把橡皮筋的结点拉到了同一位置O。答案(1)CE(2)登记两条细绳的方向把橡皮筋的结点拉到同一位置O3.解析(1)在“探究求合力的方法”的试验中,不须要钩码、打点计时器、天平,但是须要确定合力与分力的大小、方向,所以须要弹簧测力计。故选C。(2)本试验所采纳的科学思想方法是等效替代法,其等效的思想是两个分力的作用效果与合力的作用效果相同,即两个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。故选D。(3)图甲中弹簧测力计的每一小格为0.1N,所以图甲中弹簧测力计的示数为2.65N。(4)由图乙可知,该同学作力的图示时没有选取统一的标度,在试验过程中两分力不须要保证垂直,连接三条线段箭头时用虚线。故选B。答案(1)C(2)D(3)2.65(4)B4.解析(3)用铅笔描出绳上的两个点,用刻度尺把相应点连成直线(画拉力的方向),目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向。(6)F与F3作比较,即比较用平行四边形作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同,即可验证力的平行四边形定则的正确性。答案(3)沿此时细绳套的方向用铅笔描出两个点,用刻度尺把这两点连成直线(6)F与F35.解析(1)做“验证力的平行四边形定则”的试验时,橡皮筋和两绳套夹角的角平分线没有必要在一条直线上,选项A错误;在同一次试验中要保持橡皮筋结点O在同一位置,但为了找寻普遍规律重复试验(或不同试验小组试验)时,结点O的位置可以不同,选项B正确;由弹簧测力计的运用规则可知选项C正确;合力与分力的大小关系不确定,试验中没有必要使两个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力小于只用一个弹簧测力计时的拉力,选项D错误。(2)A、D图中选择的力的标度太大,不便利作图,并且A图中表示力的作用线的点离结点O太近不利于确定力的方向,选项A、D错误;C图中试验时弹簧测力计的示数太小,作图误差较大,不利于总结试验结论,选项C错误。故只有选项B最符合题意。答案(1)BC