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实验:探究两个互成角度的力的合成规律

必备知识基础练

1.某研究小组做探究两个互成角度的力的合成规律的实验,所用器材有:方木板一块、白纸、量程为

5N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、刻度尺、图钉(若干个)。

(1)实验时,主要的步骤是:

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.用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上的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.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,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。

(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,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,如图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。

2.(2022山东烟台高一期末)李华同学周末在家中利用身边器材做验证力的平行四边形定则的实验。

他找了两根细绳、铁块、细环、铅笔、刻度尺、白纸和弹簧测力计,由于只找到一只弹簧测力计,他

进行了如下的实验操作:

①先把白纸固定在竖直墙壁上,再把铁块用一端带有细环的细绳拴住,用另一条长细绳穿过细环并固

定在竖直墙壁的A点,另一端用弹簧测力计拉住;

②调节细绳两端间的夹角,等稳定后如图甲所示,在白纸上记下小环与细绳的作用点O的位置、细绳

两端的拉力方向,读出弹簧测力计的示数;

③只用弹簧测力计悬挂铁块,等稳定后如图乙所示,记录此时短细绳的方向并读出弹簧测力计的示数

F,在白纸上选好标度,由O点出发沿弹簧测力计拉力方向作出这个力F的图示;

④根据选好的标度,由O点出发沿细绳拉力方向作出步骤②中细绳两端的拉力F、F的图示,并以这

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两个力为邻边作平行四边形,画出所夹对角线,在其末端标上箭头表示为F;

⑤比较F与F得出结论。

完成下列问题:

(1)若某次实验步骤②中弹簧测力计的读数为5.0N,步骤③中弹簧测力计的读数为F=5.1N,请在下图

中作出步骤②③中细绳两端拉力F、F及F的图示,并作出步骤④中F的图示(图中已标注作用点

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O的位置,步骤②中细绳两端方向已在题中用虚线表示出);

(2)第②步实验中若调节两端细绳的夹角使弹簧测力计的读数变大,则应(选填“增大”或

“减小”)两端细绳的夹角。

关键能力提升练

3.(2021广西百色高一期末)某同学利用如图甲所示的装置验证力的平行四边形定则。在竖直木板上

铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将三根轻绳打一个结点O,然后让其中的两根分别跨过A、B

两个滑轮,在三根轻绳的另一端分别挂上不同数量的钩码(每个钩码的质量相等),当系统达到平衡时,

根据钩码个数读出三根绳子的拉力F、F和F的大小,请回答下列问题:

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(1)除了读出绳子拉力的大小外,还要必须完成的操作是;

A.用天平测出钩码的质量

B.用量角器量出三段绳子之间的夹角

C.量出OA、OB、OC三段绳子的长度

D.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

(2)作图时,你认为图中(选填“乙”或“丙”)符合实验事实;

(3)改变钩码个数,下列组合能完成实验的是。

A.钩码的个数N=N=1,N=3

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B.钩码