2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章力與平衡實(shí)驗(yàn)探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律習(xí)題含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE1試驗(yàn):探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)在探究求合力的方法的試驗(yàn)中,某同學(xué)的試驗(yàn)狀況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示,下列說法中正確的是()A.圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值,F'是力F1和F2合力的實(shí)際測量值B.圖乙的F'是力F1和F2合力的理論值,F是力F1和F2合力的實(shí)際測量值C.在試驗(yàn)中,假如將細(xì)繩也換成橡皮條,那么對試驗(yàn)結(jié)果沒有影響D.在試驗(yàn)中,假如將細(xì)繩也換成橡皮條,那么對試驗(yàn)結(jié)果有影響解析F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值,而實(shí)際測量值是單獨(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,F是F1與F2合成的實(shí)際測量值,故A錯(cuò)誤,B正確。由于本試驗(yàn)是兩個(gè)彈簧測力計(jì)與一個(gè)彈簧測力計(jì)的作用效果相同,將兩個(gè)細(xì)繩換成兩根橡皮條,不會影響試驗(yàn)結(jié)果,故C正確,D錯(cuò)誤。答案BC2.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”試驗(yàn)時(shí),主要步驟是: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)彈簧測力計(jì)分別勾住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)。D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F'。E.只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),登記細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示。F.比較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是和;(2)遺漏的內(nèi)容分別是和。

解析據(jù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號是C、E。在C中未登記兩條細(xì)繩的方向;E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O。答案(1)CE(2)登記兩條細(xì)繩的方向把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O實(shí)力提升1.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”試驗(yàn)中,某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn),兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地施加拉力,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置,如圖所示。請將以下的試驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整:(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置,記為O。(2)記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2,沿每條細(xì)繩套的方向用鉛筆分別描出兩個(gè)點(diǎn),用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線。(3)只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O,記錄測力計(jì)的示數(shù)F3,。

(4)依據(jù)力的圖示要求,作出拉力F1、F2、F3。(5)依據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F。(6)比較的一樣程度,若有較大差異,對其緣由進(jìn)行分析,并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行試驗(yàn)。

解析(3)用鉛筆描出繩上的兩個(gè)點(diǎn),用刻度尺把相應(yīng)點(diǎn)連成直線(畫拉力的方向),目的是畫出同兩分力產(chǎn)生相同效果的這個(gè)力的方向。(6)F與F3作比較,即比較用平行四邊形作出的合力和產(chǎn)生相同效果的實(shí)際的力是否相同,即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則的正確性。答案(3)沿此時(shí)細(xì)繩套的方向用鉛筆描出兩個(gè)點(diǎn),用刻度尺把這兩點(diǎn)連成直線(6)F與F32.(2024天津,9)某探討小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”試驗(yàn),所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5N的彈簧測力計(jì)兩個(gè),橡皮條(帶兩個(gè)較長的細(xì)繩套),刻度尺,圖釘(若干個(gè))。(1)詳細(xì)操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于試驗(yàn)操作的建議,其中正確的有。

A.橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B.重復(fù)試驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C.運(yùn)用測力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測力計(jì)軸線;讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度D.用兩個(gè)測力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必需都小于只用一個(gè)測力計(jì)時(shí)的拉力(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次試驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn),如下圖所示。其中對于提高試驗(yàn)精度最有利的是。

解析(1)做驗(yàn)證力的平行四邊形定則試驗(yàn)時(shí),橡皮條和兩繩套夾角的角平分線沒有必要在一條直線上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在同一次試驗(yàn)中要保持橡皮條結(jié)點(diǎn)O在同一位置,但為了找尋普遍規(guī)律重復(fù)試驗(yàn)(或不同試驗(yàn)小組試驗(yàn))時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以不同,選項(xiàng)B正確;由彈簧測力計(jì)的運(yùn)用規(guī)則可知選項(xiàng)C正確;合力與分力的大小關(guān)系不確定,試驗(yàn)中沒有必要使兩個(gè)測力計(jì)拉橡皮條時(shí)拉力小于只用一個(gè)測力計(jì)時(shí)的拉力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(2)A、D圖中選擇的力的標(biāo)度太大,不便利