精品解析：2.7 实验三　探究两个互成角度的力的合成规律（练）-2024届高考物理一轮复习

第二章 相互作用 实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 课时作业 1. 为了较准确测量某细线能承受的最大拉力，小聪、小明分别进行了如下实验： 小聪在实验室里找到一只弹簧测力计，按甲图所示安装细线和测力计后，他用力缓慢竖直向下拉测力计，直到测力计的示数达到量程（细线没有断裂），读出测力计的示数F，将F记为细线能承受的最大拉力。 小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下的操作： ①用刻度尺测出细线的长度L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G； ②按图乙所示安装玩具小熊、细线（玩具小熊悬挂在细线的中点）； ③两手捏着细线两端点缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d； ④利用平衡条件算出结果。 在不计细线质量和伸长影响的情况下，请回答： （1）小明算出的细线能承受的最大拉力是_____________（用L、G、d表示）；两位同学中，_____________（选填“小聪”或“小明”）的测量结果较准确。 （2）在小明两手捏着细线两端点缓慢向两边移动的过程中，下列说法正确的是_____________（填选项序号字母）。 A．细线上的拉力大小逐渐减小 B.细线上的拉力大小逐渐增大 C.细线上拉力的合力保持不变 D.细线上拉力的合力逐渐增大 2. 用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。 第一次实验中，步骤如下： A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止，且、、与桌面平行； B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三拉力的图示； C．以绕过、绳两个力为邻边作平行四边形，作出O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度； D．检验对角线的长度和绕过绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。 （1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂的质量一定大于___________且小于___________。 （2）第二次实验时，改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点___________（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平___________（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。 3. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 （2）本实验采用的科学方法是________。 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 （3）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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一个弹簧测力计，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标号是________和________； ②遗漏的内容分别是________________和________________________________。 4. 某学校实验小组设计了一个“探究两个互成角度力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1、F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为100g，取g=10m/s2。 （1）关于实验，下列说法正确的是________。 A. 实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内 B. 每次实验都必须保证结点位于O点 C. 实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向 D. 实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于O点的钩码受