第4章 第1节 第1课时 实验 探究两个互成角度的力的合成规律-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，鲁科版）

第1节　科学探究:力的合成 第1课时　实验:探究两个互成角度的力的合成规律 1.(1)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,弹簧测力计的示数如图甲所示,则F=　　　　 N。  (2)如图乙,某小组用力传感器和矿泉水瓶,在教室的黑板上做此实验。 ①根据实验数据,在黑板上作出力的图示(如图丙),则图中的F、F′一定沿竖直方向的是　　　　(选填“F”或“F′”)。  ②由图乙可知实验的结果有一定的偏差,造成这一结果的原因可能是实验中　　　　。(多选)  A.绳套长度偏短 B.两个绳套长度不相同 C.两绳套的方向与黑板不平行 D.力传感器外壳与黑板有接触 解析:(1)弹簧测力计的最小分度为0.1 N,读数时需要估读,故读数为F=4.00 N。 (2)①由于瓶子处于平衡状态,则受力必然平衡,则用一个测力计通过细绳的拉力一定与瓶子受到的重力平衡,重力竖直向下,则拉力F竖直向上。 ②绳套长度偏短,可能导致两个力在标注方向时出现误差,造成结果出现偏差,故A正确;两绳套的长度不同并不影响实验结果,故B错误;两绳套的方向与黑板不平行,可能导致分力的方向标注错误,造成结果出现偏差,故C正确;力传感器与黑板有接触,导致分力大小有误差,造成结果出现偏差,故D正确。 答案:(1)4.00　(2)①F　②ACD [教师备用] “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)题图乙中的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 2.某实验小组做“探究力的合成规律”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)本实验采用的科学方法是　　　　。(填字母)  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)按照正常实验操作,图乙中的F 与F′两力中,方向一定沿AO方向的是　　　　。  (3)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是　　　。 (多选)  A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 D.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 E.在用一个弹簧测力计单独拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用两个弹簧测力计拉时记下的位置 (4)实验中的一次测量如图丙所示,两个测力计M、N的拉力方向互相垂直,即α+β=90°,若保持测力计M的读数不变,当角α由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是　　　　。(填字母)  A.增大N的读数,减小β角 B.减小N的读数,增大β角 C.减小N的读数,减小β角 D.增大N的读数,增大β角 解析:(1)合力与分力是等效替代关系,所以本实验采取等效替代法。故选B。 (2)F是平行四边形对角线,因为实验存在误差,所以F不一定沿AO方向;F′是实际用弹簧测力计沿AO方向拉动,故F′一定沿AO方向。 (3)细线的作用是方便测量力的方向,所以不需要等长,故A错误;实验为了探究普遍规律,应该避免特殊性,故B、C错误;为了减小实验误差,O点受到的三个力应该在同一平面,弹簧测力计应该与纸面平行,故D正确;为了使两次施加的力作用效果相同,应将橡皮条沿相同方向拉长相同距离,在用一个弹簧测力计单独拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到