【优化指导】2016-2017学年高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.4实验 互成角度的两个共点力的合成课后训练
高中物理第4章怎样求合力与分力1怎样求合力课件必修1高中必修1物理课件
1．图中一个成年人或两个小孩都能提起相同质量的一桶水， 这是我们常见的情景．两个小孩的合力作用效果与那个成年人 相同吗？
提示：力作用效果相同．
12/9/2021
第四页，共四十七页。
二、用平行四边形定则求合力 1．实验探究 (1)实验依据：两个力共同作用使橡皮筋的伸长与一个力 作用使橡皮筋发生的形变_相__同___时，这一个力就是那两个力的 合力． (2)实验操作：让两个测力计互成任意夹角来拉，把橡皮筋一端 拉到某一位置 O，再用一个测力计也把橡皮筋一端拉到 _同__一__位__置___．
12/9/2021
第三十一页，共四十七页。
物体受到两个力 F1 和 F2 的作用，F1＝30 N，方向水平 向左；F2＝40 N，方向竖直向下． (1)求这两个力的合力 F. (2)两个力的合力能简单理解为两力的数值之和吗？
[思路点拨] 根据两分力的方向画出两分力的示意图，利用图解 法或计算法求解．
12/9/2021
第十一页，共四十七页。
关于合力与分力，下列说法正确的是( ) A．合力与分力是物体同时受到的力 B．合力比分力大 C．合力是各分力共同作用时产生效果的等效替代 D．两物体间的一对作用力和反作用力的合力为零 [思路点拨] 解答此题时应注意以下关键点： (1)理解合力与分力概念时抓住“等效”“替代”四个字． (2)理解合力概念，合力不等于“力之和”，力的合成遵循平行 四边形定则． (3)有相互作用力的受力物体是相互作用的两个物体．
12/9/2021
第十六页，共四十七页。
探究合力与分力关系的实验 1．同一实验中的两只弹簧测力计需先选取再用，将两只弹簧 测力计钩好水平对拉，若两只弹簧测力计示数一样即可使用， 检查两弹簧测力计水平放置时，指针是否指零刻度线，拉动时， 弹簧及指针是否跟外壳相摩擦，这些可以减小实验的系统误差． 2．施加拉力时要沿弹簧测力计轴线方向，且要注意橡皮条、 弹簧测力计和细绳均不可与木板相接触，而且还要与木板保持 平行．
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.3 共点力的平衡及其应用课件 沪科版必修1
物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的动摩
擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为
A.Fsin θ
B.Fcos θ
√
√C.μ(Fsin θ＋mg) D.μ(mg－Fsin θ)
图6
1234
解析 23 答案
4.(利用正交分解法处理共点力的平衡问题)如图7所示，质量为m的物块与 水平面之间的动摩擦因数为μ，现用斜向下与竖直方向夹角为θ的推力作用 在物块上，使物块在水平面上匀速移动，求推力的大小.(重力加速度为g)
6
二、从二力平衡到共点力平衡
[问题设计] 二至三人合作，用三个弹簧测力计拉住小环O， 使小环保持静止，如图1所示，记下三个弹簧测 力计的拉力的方向及大小，用力的图示法在纸 上表示出各个力，请先研究其中某两个力的合 力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平 衡时满足的条件.
图1
7 答案
[要点提炼]
√B.F＝mgtan θ
C.F＝mgsin θ D.F＝smingθ
图2
解析 12 答案
三、利用正交分解法求解共点力的平衡问题 例3 如图3所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成30° 角斜向上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力 和摩擦力的大小.
图3 答案 50 N 10 3 N
1
[目标定位] 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体 的平衡条件. 2.会用共点力平衡条件解决有关共点力的平衡问题. 3.掌握解决共点力平衡的几种常用方法.
2
内容索引
知识探究
新知探究 点点落实
达标检测
当堂检测 巩固反馈
3
知识探究
【优化指导】2016-2017学年高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.3共点力的平衡及其应用课件 沪科版必修1
= =
������������ ������������
=
1 ,则 cos������
T=F=
������ cos������
=
������������ cos������
������������ =tan ������������
α,则 N=Gtan α=mgtan α。
思考物体保持静止与物体在某一时刻的速度为零是一回事吗?
都是处于平衡状态吗 ? 提示:不是。静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变,其加速 度为零的状态 ;而物体的瞬时速度为零时,物体不一定处于平衡状态。例如, 将物体竖直上抛,物体到达最高点时瞬时速度为零,但加速度不为零,物体不 处于平衡状态。 故静止的物体一定处于平衡状态,但速度为零的物体不一定 处于平衡状态,两者不可混淆。
【例题 1】 (多选)下列事例中物体处于平衡状态的是( A.“神舟”飞船匀速落回地面的过程 B.汽车在水平路面上启动或刹车的过程 C.汽车停在斜坡上 D.竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间
)
解析:由平衡状态的概念可知,A、C 选项所描述的状态是平衡状态 ;B 选项所描述的过程中,物体处于加速或减速过程,加速度不为零,B 错 ;竖直 上抛的物体在到达最高点的瞬间,v=0,但 a≠0,不是平衡状态,D 错。 答案:AC
������������ 。 cos������
探究一
探究二
法三 :用相似三角形求解 取足球作为研究对象,其受重力 G、 墙壁的支持力 N、 悬绳的拉力 T,如图所示,设球心为 O,由共点力的平衡条件 可知,N 和 G 的合力 F 与 T 大小相等,方向相反,由图可知, 三角形 OFG 与三角形 AOB 相似,所以
2016-2017学年高中物理-第4章-怎样求合力与分力-4.2怎样分解力课件-沪科版必修1
N
3 N
个分力的大小不可能是(
)
A.4 N
B.7 N
C.11 N
D.12 N
解析:合力与两分力构成闭合矢量三角形,因此第三个力 F3 应满足 3
N≤F3≤11 N。
答案:D
1
2
3
4
5
5.如图所示,在三角形支架 B 点用一根细绳挂一个重力 G 为 120 N 的重物,
已知 θ=30 °,求:水平横梁 BC 和斜梁 AB 所受力的大小(A、C 处为光滑铰链
km≈5.3 km。
答案:5.3 km
反思 本题易将家到学校的距离求得为 6 km,原因是计算时将
前后两段距离直接相加,以后在解决此类问题时应明确距离即为位移大小,
而位移是矢量,它的运算遵守平行四边形定则或三角形定则,而不能直接将
两个矢量相加、减。
1
1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中错误的是(
4.2
怎样分解力
情境导入
课程目标
1.理解力的分解是力的
合成的逆运算。知道力的分解
要从实际情况出发。
2.会根据平行四边形定则求
分力。
3.掌握力的正交分解法。
一
二
分力、力的分解
1.分力:作用于物体上的一个力,可以用几个对物体产生相同效果的、从
不同方向作用在物体上的共点力来替代,这几个力叫做那一个力的分力。
果可分解为两个确定的分力。分解思路为:
实际
问题
的方向
四边形
求分力
确定分力
作出平行
数学计算
探究一
探究二
探究三
2.按实际效果分解的几个实例
实例
分析
地面上物体受斜向上的拉力 F,拉力 F 一方面使物体沿水平
高中物理第4章怎样求合力与分力实验：探究合力与分力的关系课件沪科版必修1
12
解析
答案
2.某同学用如图5所示的实验装置来探究合力与分力的关系.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， 手持另一端向左拉，使结点O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O点的位置和拉线方向. (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图 中A的示数为__3_._6____N.
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
பைடு நூலகம்
2019/5/25
最新中小学教学课件
27
谢谢欣赏！
2019/5/25
最新中小学教学课件
28
力计的读数和细绳套的方向.
3.作图对比 (1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋 时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F. (2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个 弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示.
(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力 F在实验误差允许的范围内是否重合.
第4章 怎样求合力与分力
实验：探究合力与分力的关系
[目标定位] 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则. 2.练习用作图法求两个力的合力.
内容索引
知识探究
新知探究 点点落实
达标检测
当堂检测 巩固反馈
知识探究
一、实验原理
一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条 结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行 四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许 范围内是否 大小相等、方向，相即同得到互成角度的两个力合成遵从平行四 边形定则.
高中物理 第4章《怎样求解合力与分力》习题课课件 沪科版必修1
法一：合成法 取足球作为研究对象，它们受重力G＝mg、墙壁的 支持力N和悬绳的拉力T三个共点力作用而平衡，如 图所示，由共点力平衡的条件可知，N和T的合力F 与G大小 相等、方向(fāngxiàng)相反，即F＝G,从 图中力的平行四边形可求得： N＝Ftanα＝mgtanα， T＝F/cosα＝mg/cosα.
是一对平衡力，且合力方向与T和mg的夹角均 相同，力三角形与几何(jǐ hé)三角形相似，可得 T＝mg. 答案：mg
第二十一页，共29页。
例3 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一光滑
挡板A，在挡板和斜面之间夹一质量为m的重球B， 开始时板A处于竖直位置，现使其下端绕O沿逆时针 方向缓慢转至水平(shuǐpíng)位置，分析重球B对斜 面和对挡板压力的变化情况是( )
第六页，共29页。
(5)动态图解法 因某些物理量的变化使物体所处的状态发生缓 慢变化，而在此缓慢变化过程中物体处于一系 列的平衡(pínghéng)状态．求解此类问题可用动 态图解法．即依据某一参量的变化过程分析研 究对象的受力，并作出力的平行四边形，由动 态的力的平行四边形的边长(或角度)的变化，确 定某一力的大小与方向的变化规律，从而得到 正确的结论．
(4)相似三角形法 对于三力平衡的问题，一般可以通过“物理—几何” 的转化，把三力平衡的问题转化为三角形问题，然 后由求解三角形的几何问题去求解物体受力而平衡 的问题．尤其是得到的力的三角形不是直角三角形 ，而且角度不是特殊值(如30°，45°，60°…)，三 角形的边角也无明确的定量(dìngliàng)关系时，就可 通过寻求力的三角形与几何三角形的相似关系而求 解题目．
第二十五页，共29页。
当挡板下端绕O沿逆时针方向缓慢转至水平位置的 过程中，可以看出表示弹力NA的边的长度先变小后 变大，即表示弹力NA先变小后变大；表示支持力 NB的边的长度一直变短，即说明NB一直变小．由 牛顿第三(dìsān)定律可知，球对挡板的压力先变小 后变大，对斜面的压力逐渐减小． 【答案】 C
沪科版高中物理必修1第4章《怎样求解合力与分力》本章优化总结课件
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻 细绳AB和AC一端连接于竖直墙上，另一端系 于物体上，在物体上另施加一个方向与水平 成θ＝60°的拉力，若要使绳都能伸直，求拉 力F的大小范围．
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
【精讲精析】 法一：物理分析方法
(1)假设 AC 绳刚好伸直且 FAC＝0，则
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
例2 如图所示，重物G用轻绳悬于O点，用 水平力F拉着物体处于静止状态，现保持OA 绳方向不变，逐渐缓慢逆时针转动F而物体不 动，则绳的拉力T和水平拉力F如何变化( )
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
A．拉力T和水平拉力F都增加 B．拉力T和水平拉力F都减小 C．拉力T减小，水平拉力F先减小后增加 D．拉力T先减小后增加，水平拉力F减小
因此力
F
的范围是：
33mg≤F≤2
3
3 mg.
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
法二：数学解法 作出 A 受力图如图所示，由平衡条件有： Fcosθ－T2－T1cosθ＝0， Fsinθ＋T1sinθ－mg＝0 要使两绳都能绷直，则有 T1≥0，T2≥0 由以上各式可解得 F 的取值范围为：
33mg≤F≤2 3 3mg. 【答案】 33mg≤F 怎样求合力与分力
2．临界问题的方法 (1)极限分析法，极限分析法作为一种预测和 处理临界问题的有效方法,是指通过恰当地选 取某个变化的物理量将其推向极端(“极大” 或“极小”、“极右”或“极左”等)，从而 把比较隐蔽的临界现象(或“各种可能性”) 暴露出来，使问题明朗化，以便非常简捷地 得出结论．
栏目 导引
第4章 怎样求合力与分力
高中物理力的合成与分解公式
高中物理力的合成与分解公式高中物理力的合成与分解公式：1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向：F=F1-F2 (F1F2)2.互成角度力的合成：F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围：|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解：Fx=Fcos，Fy=Fsin(为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx)注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(角)越大，合力越小;(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
拓展延伸：机械振动与机械振动的传播公式1.简谐振动F=-kx {F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示F的方向与x始终反向}2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角100;lr｝3.受迫振动频率特点：f=f驱动力4.声波的波速(在空气中)0℃：332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)5.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大6.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)7.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕8.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}9.发生共振条件:f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用〔见第一册P175〕10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册P21〕｝注：(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容：超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
【优化指导】2016-2017学年高中物理 第4章 怎样求合力与分力本章整合课件 沪科版必修1
专题一
专题二
专题三
2.运用力的矢量三角形定则分析力最小的规律
(1)当已知合力 F 的大小、方向及一个分力 F1 的方向时,另一个分力 F2 最小的条件是 :两个分力垂直,如图甲所示。最小的 F2=Fsin α。 (2)当已知合力 F 的方向及一个分力 F1 的大小、方向时,另一个分力 F2 最小的条件是 :所求分力 F2 与合力 F 垂直。 如图乙所示。 最小的 F2=F1sin α。 (3)当已知合力 F 的大小及一个分力 F1 的大小时,另一个分力 F2 最小的 条件是 :已知大小的分力 F1 与合力 F 同方向。最小的 F2=|F-F1|。
专题一
专题二
专题三
2.图解法分析三力动态平衡问题的思路 (1)确定研究对象,作出受力分析图。 (2)明确三力的特点,哪个力不变,哪个力变化。 (3)将三力的示意图首尾连接,构造出矢量三角形;或将某力根据其效果 进行分解,画出平行四边形。 (4)根据已知量的变化情况,确定有向线段(表示力) 的长度变化,从而判 断各个力的变化情况。 3.解析法分析动态平衡问题 对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出应变参量与 自变参量的一般函数式,然后根据自变参量的变化确定应变参量的变化。
专题一
专题二
专题三
【专题训练 2】 用绳 AO、 BO 悬挂一个重物,BO 水平,O 为半圆形支 架的圆心,悬点 A 和 B 在支架上。 悬点 A 固定不动,将悬点 B 从图中所示位 置逐渐移动到 C 点的过程中,分析绳 OA 和绳 OB 上的拉力的大小变化情况。
专题一
专题二
专题三
解析:(1)平行四边形法 :在支架上选取三个点 B1、B2、 B3,当悬点 B 分 别移动到 B1、B2、B3 各点时,AO、 BO 上的拉力分别为 T A1、T A2、T A3 和 TB1、TB2、TB3。如图所示,从图中可以直观地看出,T A 逐渐变小,且方向不变; 而 TB 先变小,后变大,且方向不断改变;当 TB 与 T A 垂直时,TB 最小。
【高中物理必修1第四章合力的求解方法】高中物理合力公式
第2页共2页
的力的合成遵循平行四边形定则。
四边形法
〔情感看法与价值观〕：通过合力与分力概念的学习，体会"等效替
就是把这两个分力平移成以不标箭头的一边为起点的一个角，平移好
第1页共2页
本文格式为 Word 版，下载可任意编辑，页眉双击删除即可。
代'的物理思想，通过试验探究的学习，培育良好的物理素养和合作精神。 (2)在教学设计中引入了一个"两个打夯'生知道合力与分力的概念，理解平行四边
就是把两个分力在加另一条边，构成三角形(注：假如这两个分力不 形定则。
是首尾相连的话，可以先进行平移再画第三条线。)够成矢量三角形后，
〔过程与方法〕：经过探究合力方法的过程，归纳得出两个互成角度
用三角函数求其合力。(PS:这种方法很简洁确有局限性。)
反向两分力的肯定值相剪。求分力方向不在同一条直线上的合力简洁来说
高中物理第四章合力的求解教学反思
高中阶段有三种解法，分别是：三角形法、四边形法和正交分解法。三角
在设计和讲课的过程中，我认为缺乏有以下几点：
形法、四边形法是处理有两个分力求合力的状况下用的。
(1)在教学设计应当根据"三维目标'进行确定。
比较冗杂的一种方法，适用于多个力求合力能较快的解决问题。如有
带来的高中物理必修 1 第四章合力的求解方法，盼望对你有关心。
N 个力，基本方法是选坐标轴，把分力分解到 x 轴和 y 轴上用三角函数求
高中物理第四章合力的求解方法
出 x 轴和 y 轴上的分力，这样就化多为二。用三角形法或四边形法求就行
求分力方向在同一条直线上，用矢量法，同向两分力的肯定值相加， 了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验互成角度的两个共点力的合成1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学第一步用一个弹簧测力计钩住细绳套拉橡皮条,使结点到达某一位置O;第二步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,使结点到达同一位置O。
第二步中必须记录的是( )A.两细绳的长度和两细绳的方向B.橡皮条伸长的长度和两细绳的方向C.两弹簧测力计的读数和橡皮条伸长的长度D.两细绳套的方向和两弹簧测力计的读数解析:力的合成与分解都要满足平行四边形定则,因此必须知道力的大小和方向,才能作出力的平行四边形,A、B、C错误,D正确。
答案:D2.(多选)下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验以减小误差的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些解析:拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大,A正确,B错误;橡皮条等贴近木板,目的是使拉线水平;绳细且稍长便于确定力的方向,所以选项C、D正确。
答案:ACD3.在做“互成角度的两个共点力的合成”的实验中,只用一个测力计也可以完成这个实验,下面的几个用单个测力计完成实验的说法中,正确的是( )A.把两条细线中的一条与测力计连接,然后同时拉这两条细线,使橡皮筋一端伸长到O点位置,读出测力计的示数F1的值B.把两条细线中的一条与测力计连接,然后同时拉动这两条细线,使橡皮筋一端伸长到O点,读出测力计的示数F1;放回橡皮筋,再将测力计连接到另一条细线上,再同时拉这两条细线,使橡皮筋再伸长到O点,读出测力计的示数F2C.用测力计连接一条细线拉橡皮筋,使它的一端伸长到O点,读出F1;再换另一条细线与测力计连接拉橡皮筋,使它的一端仍然伸长到O点,读出F2D.把两根细线中的一条细线与测力计连接,然后同时拉这两条细线,使橡皮筋的一端伸长到O点,记下两条细线的方向及测力计的示数F1;放回橡皮筋后,将测力计连接到另一条细线上,再同时拉这两条细线,使橡皮筋一端伸长到O点,并使两条细线位于记录下来的方向上,读出测力计的读数为F2解析:用一个测力计完成共点力合成的实验与用两个测力计完成基本步骤相同,但必须保证效果相同,同时能完整地作出平行四边形进行比较。
答案:D4.如图所示,橡皮筋的一端固定在A点,另一端被两个测力计拉到O点,两个测力计读数分别为F1和F2,细绳方向与OA直线延长线的夹角分别为α和β,如图所示,以下说法正确的是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向C.若不改变O和α,F1增大,F2必减小D.合力F必大于F1或F2解析:每次保证O点位置不变即合力不变,才能比较,选项A对;由于有误差,所以用平行四边形定则所求合力F不一定沿OA方向,可能略有偏差,故选项B错;若α不变,F1增大时,F2不一定减小,选项C错;一个分力的大小与合力无必然关系,选项D错。
答案:A5.某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。
(1)为完成该实验,下述操作中必需的是。
A.测量细绳的长度B.测量橡皮筋的原长C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度D.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是。
解析:本题中结点O受三个力的作用,其中两个力的合力与第三个力等大、反向,故先测出各个力的大小和方向,然后以结果O为起点作出各力的图示,以两边为邻边作出平行四边形,如果在误差允许的范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证。
为测量各力的大小需要记录橡皮筋的原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点的位置,故应选B、C、D。
可以通过改变小重物改变各力的大小和方向。
答案:(1)BCD (2)更换不同的小重物6.在求力的合成时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。
实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的(填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是(填字母代号)。
A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时两个弹簧测力计示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些解析:(1)本实验利用等效法:使一个力F'的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点。
这要求将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,即将橡皮条沿相同方向拉到相同长度,故B、D正确;A、C都未限制方向,无法保证效果相同。
(2)若验证一个力F'是否为力F1和F2的合力时,必须作出各力的图示,则应记录力的三要素:作用点、大小、方向。
细绳套应适当长一些,标记同一细绳方向的两点要远些,便于确定力的方向,减小偏差,但两细绳不必等长,故A不正确,D正确;为了避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦,应确保弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,故B正确;在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值应尽量大些,以减小相对误差,但没必要使拉力之差尽可能大,故C不正确。
答案:(1)BD (2)BD7.“互成角度的共点力的合成”的实验情况如图甲所示,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。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的是力F1和F2的合力的理论值;是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果保持OC细绳位置不变,改变OB细绳的位置,那么连接OC细绳的测力计的示数一定会发生变化吗?答:。
(选填“一定会”“可能不会”或“一定不会”) 解析:(1)合力的理论值指的是根据平行四边形定则作图得到的,其方向沿对角线方向,合力的实际值是由一个测力计测量得到的,其方向与橡皮筋在同一直线上,所以F是力F1和F2的合力的理论值,F'是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)OC细绳位置不变,即F2的方向也不变。
如图所示,F2的大小可用线段FB、FD、FE的长度来表示,当力F1分别处在不同的位置时,由图可知,连接OC细绳的测力计的示数一定会发生变化。
答案:(1)F F' (2)一定会8.如图所示,某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。
A 、B 为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。
A 连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。
B 固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m 的杆。
将细绳连接在杆右端O 点构成支架。
保持杆在水平方向,按如下步骤操作:①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O 点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数④取下钩码,移动传感器A 改变θ角重复上述实验步骤,得到表格。
………(1)根据表格,A 传感器对应的是表中力 (选填“F 1”或“F 2”)。
钩码质量为 kg(保留一位有效数字)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差解析:(1)A 传感器中的力均为正值,故A 传感器对应的是表中力F 1,平衡时,mg=F 1sin θ,当θ=30°时,F 1=1.001 N,可求得m=0.05 kg 。
(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故C 正确。
答案:(1)F 1 0.05 (2)C9.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”,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,手持另一端向左拉,使结点O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A的示数为N。
(2)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O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。
解析:(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A的示数为3.6N。
(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M的重力等大反向,所以应测量M的重力;为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零,拉力的方向与木板平行,A、B、C必要。
改变拉力进行多次实验,O点位置可以不同,D不必要。
(3)A所受的拉力超出其量程,有多个解决办法。
例如,使B拉力减小并减小M的重力大小,A换成量程更大的弹簧测力计,改变B的拉力方向等。
答案:(1)3.6 (2)D(3)使B拉力减小并减小M的重力大小;A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等。
(任选两个)。