内容正文:
3.4.1 探究两个互成角度的力的合成规律
一、选择题
1.(2023·桂林十八中高一期中)以下说法正确的是( )
A.分力与合力同时作用在物体上
B.作用在不同物体上的两个力F1、F2也可以合成
C.共点力不一定作用于物体上的同一点
D.作用于同一物体上的所有力都是共点力
2.对矢量和标量的理解,下列选项正确的是( )
A.矢量和标量的区别只是有无方向,运算法则是一样的
B.矢量和标量的区别不仅是有无方向,运算法则也不同
C.位移、时间都是矢量
D.质量、路程和速度都是标量
二、实验题
3.(2022·北京日坛中学模拟)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉,OB和OC为细绳。
(1)本实验中两次拉橡皮条的过程,主要体现的科学方法是________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)在做本实验时,下列操作中错误的是________。
A.同一次实验过程中O点位置不允许变动
B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度线
C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间夹角应取90°,以便于算出合力的大小
(3)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时橡皮条的弹力大小为________ N。
(4)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中________是F1、F2合力的理论值(填“F”或“F′”)。
(5)实验中,如果将细绳换成橡皮条,O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧测力计的读数,则实验结果________发生变化。(选填“会”或“不会”)
4.(2022·日照市高二期末)请完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的相关内容。
(1)如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细绳套。
(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及________。该过程中的下列实验要求必要的是________。
A.弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.两个弹簧测力计必须完全相同
C.细绳方向应与木板平面平行
(3)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,将细绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此时弹簧测力计的示数F=________ N(如图所示)和细绳的方向。
(4)如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合力。
5.(2022·杭州市高一期末)如图甲,某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)在保持弹簧OC伸长1.00 cm,且弹簧两端点位置不变的条件下,若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a示数如图乙,则弹簧测力计a的读数是______ N,若已知弹簧测力计b的读数为4.00 N,并已在方格纸上作出,请你在所给的方格纸上按作图法的要求作出弹簧测力计a的拉力及它们的合力。
(2)如图丁是某同学所作的合力与分力的关系图,则实际的合力是__________,一定沿CO方向的是________。(均选填“F”或“F′”)
6.(2022·镇江市高一期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉至的位置。
(1)图丁中弹簧测力计的示数为________ N;
(2)在实验过程中,必须记录的有________;
A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数
(3)下列选项中,与本实验要求相符的是________;
A.两细绳OB、OC夹角越大越好
B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可
(4)某次实验记录纸如图戊所示,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,拉力F的方向过P点;三个力的大小分别为:F1=2.70 N、F2=2.30 N和F=4.00 N。得出正确实验结论后,请根据实验结论和图中给出的标度:①在图中作出F1和F2的合力;②根据作图法求出该合力为________ N。
7.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。
实验步骤:
①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向。
②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧测力计示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记