0  117659  117667  117673  117677  117683  117685  117689  117695  117697  117703  117709  117713  117715  117719  117725  117727  117733  117737  117739  117743  117745  117749  117751  117753  117754  117755  117757  117758  117759  117761  117763  117767  117769  117773  117775  117779  117785  117787  117793  117797  117799  117803  117809  117815  117817  117823  117827  117829  117835  117839  117845  117853  447090 

3.甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程为0~5 N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,如图2-5-5所示,此时细绳都与平板平行,用F1F2表示拉力的方向和大小.

甲同学F1F2的方向互相垂直,F1=3.0 N、F2=3.8 N;乙同学F1F2方向间的夹角约为30°,F1F2=4.0 N;丙同学F1F2方向间的夹角约为120°,F1F2=4.0 N.这三位同学中操作不合适的是哪一位?并说明原因.

 

甲   乙   丙

图2-5-5

[答案] 操作不合适的是乙同学,因为他这两个力的合力超过了测力计刻度的最大值5 N,若再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点.

B组 高考题组

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2.(2014·安徽名校联考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某小组利用如图2-5-4甲所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点.

(1)(多选)则下列叙述正确的是( )            

A.该实验中CO的拉力是合力,AOBO的拉力是分力

B.两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

C.实验中AOBO的夹角应尽可能大

D.在实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线

(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线,则FF′两力中,方向一定沿CO方向的是________.

 甲   乙

图2-5-4

[解析] (1)AOBO的拉力与CO的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,A错误;实验中两次拉伸橡皮条,注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,以保证两次操作中CO的拉力是相同的,则选项B正确;如果AOBO的夹角适当,则两个分力可以将结点拉到O点,若夹角过大,则两拉力不一定能将结点拉到O点,所以选项C错误;弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内,正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差,因此D正确.

(2)由图乙知,F是二力用平行四边形定则合成所得,F′是用一个力拉橡皮条时的外力,故一定与CO共线的是F′.

[答案] (1)BD (2)F

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1. (多选)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如图2-5-3所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在ABC三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OAOBOC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是( )

图2-5-3

A.实验过程中需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长

B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋

C.以OBOC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度相等

D.多次实验中O点不必固定

[解析] 胡克定律关系式Fkx中的x是橡皮筋的形变量,实验时应使x适当大些可减小误差,则应选择劲度系数适当的橡皮筋,故A正确,B错.实验有一定的误差,故以OBOC为两邻边作平行四边形时,其对角线不一定与OA在一条直线上,C错;在多次实验中,不必使O点固定,D项正确.

[答案] AD

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2.弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差.

实验改进

本实验在实际操作中,发现很难做到弹簧测力计的拉力方向在水平面上,致使作图法获得的合力F与用一个弹簧测力计拉结点在同一位置O时的力F′误差较大,为防止这种情况的出现,可以在竖直面内进行该实验,这样就较容易控制弹簧测力计的拉力在同一平面内.当然也可以用专门的验证力的平行四边形定则的实验仪器进行实验.

 

 

 

 

 


实验步骤

 (2014·扬州中学检测)某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要步骤是:

A.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;

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.用两只弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两只弹簧测力计的示数;

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F1F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F

E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;

F.比较力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________________________________________________________________________.

[解析] (1)根据实验操作步骤和原理可知,该实验的重要思想是等效替代,因此必须要记录每一次实验操作中的力的大小和方向,故可确定有重要遗漏的步骤是C、E.(2)根据验证力的平行四边形定则的操作规程可知:C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.

[答案] (1)C E (2)C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

 


实验原理与数据的处理

  (2014·郑州一中模拟)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,首先用两个弹簧秤分别钩住绳套,在保证弹簧秤与木板平行的条件下,互成角度地拉长橡皮条,使结点到达O点,用铅笔记下O

位置及两细绳的方向,如图2-5-2中的OAOB方向,读出两弹簧秤的示数FOA=2.7 N、FOB=3.3 N.

图2-5-2

 

(1)根据平行四边形定则,在图中利用图示法求出FOAFOB的合力,其大小F=________.

(2)为了完成本实验,还要进行的一项关键操作是________,在本操作中需要记录的是________和________.

[解析] (1)选定相同的标度,按比例作出FOAFOB的图示,再利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则作出合力F的图示,最后量出合力F的长度,根据标度计算出合力F的大小为4.5 N.

(2)前面的操作,作出了两个分力FOAFOB,并且根据力的平行四边形定则作出了它们的合力F的理论值,接下来,还要作出分力FOAFOB的合力F的实验值,具体操作为:只用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点,并记录弹簧秤的示数和拉力的方向,按照与前面相同的标度从O点起作出这个弹簧的拉力的图示.

[答案] (1)4.4 N至5.2 N均可 (2)只用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位O点 弹簧秤的示数 拉力的方向

 

 

 

 

A组 双基题组

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1.弹簧测力计本身不够准确造成系统误差.

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7.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.

误差分析

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6.比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,在实验误差允许的范围内看它们是否相等.

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5.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O.读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.

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4.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力F1F2的图示,以F1F2为邻边利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,即为合力F的图示.

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3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.注意在使用弹簧测力计的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.

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同步练习册答案