2019秋金版学案高中物理必修1(粤教版)练习：第三章第三节力的等效和替代含解析

A级抓基础
1．在“探究求合力的方法”的实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮筋时要和用两个弹簧测力计拉时结点的位置重合，这样操作主要采用的科学方法是()
A．控制变量的方法B．等效替代的方法
C．理论推导的方法D．理想实验的方法
答案：B
2.如图所示，日光灯管用两悬绳吊在天花板上，设两悬绳的拉力分别为F1、F2，其合力为F，则关于灯管受力的说法中正确的是()
A．灯管只受F1和F2的作用
B．灯管受F1、F2和F的共同作用
C．灯管受F1、F2、F和重力的共同作用
D．灯管受F1、F2和重力的共同作用
答案：D
3.一个重力为20 N的物体置于光滑的水平面上，用一个F＝5 N的力竖直向上拉该物体，如图所示，重力与拉力的合力为()
A．15 N B．25 N C．0D．无法确定
答案：A
4．关于共点力，下列说法中错误的是()
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线交于同一点，则这几个力是共点力
答案：A
5．(多选)关于合力与分力的关系，下列说法正确的是()
A．合力和分力同时作用在同一物体上
B．几个分力作用在同一个物体上共同的作用效果与它们合力单独作用效果相同
C．几个分力一定要同一性质的力才可以合成
D．几个力必须是同时作用在同一物体上才可以合成
答案：BD
6．(多选)在做“探究求合力的方法”实验时，使用弹簧测力计必须注意()
A．测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点
B．实验中只需要记录弹簧测力计的读数
C．在用弹簧测力计拉橡皮筋时，外壳不要与纸面摩擦
D．两根细绳必须等长
解析：A选项是为了读数准确，A正确；实验中需记录弹簧测力计的读数，拉力的方向以及结点O的位置，B错误；C可以保证准确地测出拉力的大小；细绳的作用是能显示出力的方向，所以不要求必须等长，D错误．
答案：AC
B级提能力
7．如图甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮筋的下端，橡皮筋长度为GE.用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮筋的拉力F0，如图乙所示．
(1)如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上记下________，以及O点的位置．
(2)实验中，不必要的是()
A．选用轻质小圆环
B．弹簧测力计在使用前应校零
C．撤去F1、F2，改用一个力拉住小圆环，仍使它处于O点
D．用两根弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互垂直
(3)图丙中F′是用一个弹簧测力计拉小圆环时，在白纸上根据实验结果画出的图示，F与F′中，方向一定沿GO方向的是________．解析：(1)力是矢量，既有大小，又有方向，因此除了需要记录拉力F1、F2的大小，还要记录这两个力的方向；(2)本实验的目的是寻找等效力，因此应为任意情况下的两个力与合力关系，D错误；选用轻质小圆环是为了减小水平方向偏移的误差，合力与分力之间是等效替代的关系，撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点，以确保等效，弹簧测力计在使用前校零是为了使力的大小读数准确，A、B、C是必要的；(3)当用一个弹簧测力计拉小圆环时，因圆环为轻质小圆环，故弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力平衡，其方向一定与橡皮筋的拉力方向相反，即一定沿GO方向的是F′.
答案：(1)两个力的方向(2)D(3)F′
8．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳套，如图甲所示，实验中先用两个弹簧测力计分别勾出绳套，并互为角度地拉橡皮筋，把橡皮筋的一端拉到O点，用铅笔描下O点位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读
数，然后只用一个弹簧测力计，通过细绳套再次把橡皮筋的一端拉到O点，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，作出三个力的图示，如图乙所示．
(1)下列说法正确的是()
A．实验中两细绳套应当适当长一些，可以减小实验误差
B．在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向
C．在作力F1、F2的图示时，必须选取同样的标度，而作F′的图示时，可以选取不同的标度
D．最后，连接F1、F2和F′三个力的末端，验证所得图形是不是平行四边形
(2)甲同学在做这个实验的时候，两个弹簧测力计的量程都是10 N，他把弹簧测力计校准零点之后，先后测量了一个质量为1 kg物体的重力，发现示数均是8.2 N，测量重力的操作都是正确的，如果用这两个弹簧测力计进行实验，对实验结果________影响(填“有”或“没有”)；乙同学实验后才发现忘记对这两个弹簧测力计校准零点，他把两个弹簧测力计平放在实验台上，发现两个弹簧测力计的示数都是0.3 N，乙同学的弹簧测力计对实验结果________影响(选填“有”或“没有”)．
解析：(1)拉橡皮筋的细绳要适当长一些，以方便画出力的方向，可以减小误差，故A正确；在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线方向，否则会影响拉力大小，故B正确；在作力F1、F2的图示时，必须选取同样的标度，而作F′的图示时，也必须选取相同的标度，故C错误；根据F1、F2作出平行四边形，比较对角线和F′的关系，故D错误．
(2)用两个校准零点后的弹簧测力计测量同一个物体发现示数相等，则
这两个弹簧测力计的劲度系数相等，用这两个弹簧测力计进行实验，拉力和伸长量成正比，对实验结果没有影响；若两个弹簧测力计测量前都没有校零，且没有拉力时弹簧测力计的示数都是0.3 N，则用此弹簧测力计测量时，弹力的大小实际值应等于测量值减去0.3 N，根据实验值作平行四边形时，误差较大，对实验有影响．
答案：(1)AB(2)没有有
9．某同学用如图所示的实验装置来“寻找等效力”．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，手持另一端使结点O静止某位置．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，图中的示数为________N.
(2)下列的一些做法中，哪些是该实验中必需的实验要求________(请填写选项前对应的字母)．
A．实验中必须保证OB水平
B．应测量重物M所受的重力
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
E．改变拉力，进行多次实验，每次都要使AO与OB的夹角不变
(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，请你提出两个解决办法．
①________________________________________________；
②________________________________________________.
解析：(1)弹簧测力计的最小刻度是0.2 N，读出弹簧测力计示数为3.6
N.
(2)实验时对力的方向没有具体要求，所以OB不一定要沿水平方向，A错误；重物的重力是合力，需要知道合力的大小和方向，所以应测量重物的重力，B正确；拉线的方向应与木板平面平行，投影到木板上的力的方向误差小，C正确；改变拉力后，进行多次实验，只需要每次都记下结点O的位置即可，D错误；改变拉力后进行多次实验，对AO与OB的夹角不要太大，也不能太小，夹角可以变化，E错误．
(3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，可以采用的措施是：①将A 换成较大量程的弹簧测力计；②减小两弹簧测力计拉力间的夹角；③减小重物M的质量．(任选其中两个即可)
答案：(1)3.6(2)BC(3)①将A换成较大量程的弹簧测力计②减小重物M的质量
10．如图所示，一个木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和静摩擦力作用，而且三个力的合力为零，其中F1＝10 N、F2＝2 N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为多少？
解析：F1和F2的合力F12＝F1－F2＝8 N，方向向右，又因物体受三个力作用且合力为零，故静摩擦力F f＝8 N，方向向左．若撤去力F1，则木块受F2作用而有向左运动的趋势，此时物体受到的静摩擦力为2 N，方向向右，木块仍保持静止状态，木块在水平方向受到的合力为0.
答案：0。