第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（教科版）

实验　探究两个互成角度的力的合成规律 课时作业·巩固提升 1.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,把橡皮条一端固定于P点,另一端通过细绳套连接两个弹簧测力计,并把该端拉至O点,测得PO长为L,如图所示,则实验中(　A　) A.选取的细绳套适当长一些 B.只需要记录弹簧测力计的读数 C.两根细绳套间的夹角越大越好 D.改用一个弹簧测力计拉橡皮条时,只需使橡皮条的长度仍为L 解析:为了减小实验测量的误差,选取的细绳套应适当长一些,以便确定力的方向,故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,故B错误;为了减小测量的误差,两根细绳套间的夹角要适当大一些,但不是越大越好,故C错误;为了产生相同的效果,改用一个弹簧测力计拉橡皮条时,要将结点拉到O点,故D错误。 2.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。 (1)本实验中“等效替代”的含义是　　　　。  A.橡皮条可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D.两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 (2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是　　　　。  (3)下列措施中可减小实验误差的是　　　　。(多选)  A.拉橡皮条的细绳细些且长度适当 B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面 平行 C.记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点要远些 D.应使拉力F1和F2的夹角为90° 解析:(1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故D正确。 (2)图乙中的F′是合力的理论值,而F是合力的实际值,两力中,方向一定沿AO方向的是F。 (3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当,以便确定力的方向,选项A正确;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面平行,选项B正确;记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可减小记录方向时产生的误差,选项C正确;拉力F1和F2的夹角不一定为90°,大小适当即可,选项D错误。 答案:(1)D　(2)F　(3)ABC 3.在“探究求合力的方法”实验中: (1)部分实验步骤如下,请完成有关内容: A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线。 B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录　 、　　　　　　　、　　　　　　　。  C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使　　　　　　　　　　　,记录　 。 (2)实验证明,图乙中两拉力的合力与图甲中拉力相等,那么图乙中=　　　 　。  解析:(1)根据“探究求合力的方法”的实验原理,B中应记录结点O的位置、钩码个数和拉力方向。C中调整B、C位置的目的是使橡皮筋与细线的结点O与步骤B中记录的结点位置重合,需要记录的是拉力方向和钩码个数。 (2)设每个钩码重为G, 则F=5G,F1=4G,F2=3G 其关系如图所示,且F1与F2垂直,得 cos α=,cos β=, 所以=。 答案:(1)结点O的位置　钩码个数　拉力方向　结点O与步骤B中位置重合　钩码个数和对应拉力的方向　(2) 4.某同学用如图所示的实验装置来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。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,并在贴在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,请你提出两种办法使弹簧测力计A的示数变小。 方法1:　 ;  方法2:　 。  解析:(1)由图示可知,弹簧测力计分度值为0.2 N,其示数为3.8 N。