卷子答案网-一个不只有答案的网站4 力的合成和分解
第1课时 合力与分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
考点一 合力与分力
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
考点二 探究两个互成角度的力的合成规律
2.(2022·扬州市高一期末)如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，正确的要求是( )
A．弹簧测力计在使用前应校零
B．两个分力F1、F2的方向一定要垂直
C．两次拉橡皮条时，只需保证橡皮条伸长量相同即可
D．应作力的示意图来表示分力与合力
3.(2022·北京市日坛中学模拟)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·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′”)
5．(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。
6．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为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)。每次将弹簧测力计示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
F(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
l(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05
③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′。
④在挂钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在挂钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖呈适当角度同时拉橡皮筋的两端，使挂钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB。
完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________ cm。
(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则FOA的大小为 ________ N。
(3)根据给出的标度，作出FOA和FOB的合力F′的图示。
(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论。
4 力的合成和分解
第1课时 合力与分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
1．C [为研究方便，可采用分力与合力的等效代替对物体进行研究，并非分力与合力同时作用在物体上，故A错误；只有同一个物体受到的力才能合成，B错误；作用在同一物体上，延长线或反向延长线相交于同一点的几个力称为共点力，这几个力并非一定要作用在同一点，故C正确；若物体不能看成质点，作用在物体上的各个力不一定都相交于同一点，故D错误。]
2．A [弹簧测力计在使用前应校零，选项A正确；两个分力F1、F2的方向不一定要垂直，选项B错误；两次拉橡皮条时，要保证把橡皮条的结点拉到相同位置，选项C错误；应作力的图示来表示分力与合力，选项D错误。]
3．(1)B (2)CD (3)4.00 (4)F
(5)不会
解析 (1)本实验中两次拉橡皮条的过程，要求两次将橡皮条拉到同一位置，拉力的作用效果相同，主要体现的科学方法是等效替代法，故选B。
(2)要保证力的作用效果相同，同一次实验过程中，O点的位置不允许变动，故A正确，不符合题意；为减小实验误差，在实验中，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线，故B正确，不符合题意；如果先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点，弹簧测力计可能会超过量程，故C错误，符合题意；实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，为减小实验误差，两弹簧测力计之间的夹角应适当大些，但是不必须取90°，故D错误，符合题意。
(3)该弹簧测力计的分度值为0.1 N，根据题图，读数为4.00 N。
(4)在处理数据时，F1、F2合力的理论值是根据力的图示，利用平行四边形定则作图表示出来的，故F是F1、F2合力的理论值。
(5)在实验中，如果将细绳换成橡皮条，不会影响分力的大小与方向，那么实验结果不会发生变化。
4．(1)2.99 见解析图 (2)F′ F′
解析 (1)由题图可知弹簧测力计的最小分度值为0.1 N，则弹簧测力计a的读数应该为2.99 N；根据平行四边形定则及力的图示的要求，可作出弹簧测力计a的拉力及它们的合力如图所示；
(2)由于存在误差，实际的合力一般不严格与分力构成的平行四边形的对角线重合，而是有一定的偏差，因此实际的合力是F′，一定沿CO方向的是F′。
5．(1)2.35 (2)BCD (3)B
(4)见解析图 4.00
解析 (1)弹簧测力计最小分度为0.1 N，读数要读到0.01 N，图中读数为2.35 N。
(2)必须要记录的有F、F1和F2的大小和方向，力的大小通过弹簧测力计读出，两次都要将小圆环拉到O点位置，所以必须记录的有B、C、D。
(3)两细绳OB、OC夹角要适当大一些，但不能太大，故A错误；
读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，规范操作，故B正确；
实验时，不仅要保证两次橡皮筋伸长量相同，还必须都是沿GO方向伸长至O点才行，故C错误。
(4)由于标度已经选定，作图时要保证表示F1、F2的线段长度为标度的2.7倍和2.3倍，作图如下
量出作图法求出的合力长度约为标度的4.00倍，所以合力大小为4.00 N。
6．(1)见解析图 10.00 (2)1.80
(3)见解析图 (4)FOO′
解析 (1)作出F－l图像，图像的横轴截距即为l0，可得l0＝10.00 cm；
(2)AB的总长度为OA＋OB＝6.00 cm＋7.60 cm＝13.60 cm，
由F－l图像可知，此时两端拉力
F＝1.80 N
(3)如图所示
(4)通过比较F′和FOO′的大小和方向，可得出实验结论。
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