2024-2025年高一物理人教必修一同步备课练习讲义3.4 实验：探究两个互成角度的力的合成规律（备作业）（解析版）.docx

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3.4实验：探究两个互成角度的力的合成规律（解析版）

一、实验题（本大题共7小题）

1.[较易]在“验证力的平行四边形定则”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)本实验采用的科学方法是_____

A.理想实验法

B.等效替代法

C.微小量放大法

D.控制变量法

(2)本实验操作中应满足的要求是_____(填入相应的字母)

A.两根细绳必须等长

B.两根细绳的方向必须垂直

C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数必须相等

D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置O

(3)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，甲图中左侧弹簧测力计的示数为_____N

(4)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。在F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是

【答案】(1)B；(2)DE；(3)3.6N；

【解析】

明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别．

本实验是要验证平行四边形定则，注意在理解实验的原理基础上，掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项，尤其是理解本实验的“等效”思想．

本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．

【解答】

(1)本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，选项B正确，ACD错误。

故选B。

(2)

A.实验中，两根细绳不一定等长，选项A错误；

B.实验中，两根细绳的方向不一定垂直，选项B错误；

C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数不一定相等，选项C错误；

D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，以减少误差，选项D正确；

E.本实验采用的是等效替代的方法，在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置O，选项E正确。

故选DE。

(3)弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中左侧弹簧测力计的示数为3.6

(4)F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以图乙中的F与F两力中，方向一定沿

2.[较易]用如图甲所示装置验证“力的平行四边形定则”：

(1)下列说法正确的是______。(填字母代号)

A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上

B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度

C.系在橡皮条末端的两绳要一样长

D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1

(2)实验记录纸如图乙所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；两个力的大小分别为F1=3.0N、F2=3.5N

【答案】D?4.3

【解析】

(1)A.实验过程中，不需要使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上，故A错误；

B.对于两绳间夹角的取值，没有固定的要求，应该适当的大一些，故B错误；

C.系在橡皮条末端的两绳不要求一样长，故C错误；

D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，两个拉力的合力可能保持不变，则结点可能保持在位置O1，故D正确。

故选：D。

(2)作出力的图示如图所示：

由刻度尺量出对角线的长度大约为标度的4.3倍，求得合力大小约为4.3N。

故答案为：(1)D，(2)4.3。

(1)根据实验原理、注意事项及操作步骤进行分析；

(2)根据标度作出两个分力的图示，以两个分力为邻边画出平行四边形，量出对角线与标的关系，从而求出合力的大小。

掌握实验原理与方法是关系，在画力的图示时，一定要注意两个分力与合力的标度要相同。

3.[较易]在验证力的平行四边形定则的实验中，

(1)实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作正确的是_________

A、同次实验过程中，O点位置允许变动；

B、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；

C、实验中，两个细绳套的夹角越大越好；

D、实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°

(2)某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为__________N。

(3)在另一次实验中，两弹簧测力计拉力的图示已作出(如图乙所示)，方格每边的长度表示1.0N，O是橡皮条的一个端点。请在图乙中用作图法画出合力，求得合力F的大小为__