力的合成实验(含习题及答案)概要
力的合成与分解习题及答案
力的合成与分解习题及答案力的合成与分解习题及答案力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态或形状。
在物理学中,力的合成与分解是一个重要的概念。
通过合成与分解力的练习,我们可以更好地理解力的性质和作用。
下面将介绍一些常见的力的合成与分解习题及答案。
习题一:有两个力F1和F2,它们的大小分别为10N和15N,方向分别为东和北。
求合力的大小和方向。
解答:首先,我们可以将F1和F2的大小和方向用向量表示,F1的向量表示为10N东,F2的向量表示为15N北。
接下来,我们可以将这两个向量相加,得到合力的向量。
根据向量相加的规则,我们可以将F1向东的分量与F2向北的分量相加,得到合力向东北方向的分量。
然后,我们可以使用勾股定理求得合力的大小,即√(F1^2 + F2^2) = √(10^2 + 15^2) ≈ 18.03N。
最后,我们可以使用反正切函数求得合力的方向,即θ = arctan(F2/F1) = arctan(15/10) ≈ 56.31°。
因此,合力的大小约为18.03N,方向为东北方向。
习题二:有一个力F,大小为20N,方向为东北。
将力F分解为两个力F1和F2,使得F1与F2的方向分别为东和北。
解答:首先,我们可以将F的大小和方向用向量表示,F的向量表示为20N东北。
接下来,我们需要将F分解为两个力F1和F2,使得它们的方向分别为东和北。
根据三角函数的性质,我们可以得到F1的大小为F*cosθ,F2的大小为F*sinθ。
其中,θ为F向量与东方向的夹角。
根据题目中给出的方向,我们可以计算出θ = arctan(F2/F1) = arctan(1/1) = 45°。
因此,F1的大小为20N*cos45° ≈14.14N,F2的大小为20N*sin45° ≈ 14.14N。
最后,我们得到了两个力F1和F2的大小和方向,F1的大小约为14.14N,方向为东,F2的大小约为14.14N,方向为北。
沪科版物理八年级全一册7.2《力的合成》习题(有答案)
第2节力的合成一、选择题1.有关合力概念错误的是()A.合力是从力的作用效果上考虑的B.合力的大小总比分力大C.合力的大小可以小于任何一个分力D.考虑合力时就不用再考虑各分力了2.如图是小群同学在课间活动时踢毽子的情景,以下对毽子上下飞舞时所受合力的分析正确的是()A.上升过程合力方向向上B.到达最高点时处于静止状态,合力为零C.下落过程合力越来越大D.上升过程合力大于下落过程合力3.竖直向上抛出重力为G的小球。
小球在运动中受到的阻力总是跟运动方向相反,大小为f。
则在上升过程中小球所受的合力F的大小为()合A.fB.GC.G+fD.G-f4.F1和F2是同一直线上的两个力,它们的合力大小为30N,方向向左,已知F2的大小为40N,关于F1的下列说法正确的是()A.大小一定是70NB.大小一定是10NC.方向一定向右D.F1的方向可能向左也可能向右5.如图甲所示,物体A始终只受同一直线上的两个力F1、F2的作用,F1、F2的大小随时间的变化如图乙所示,则下列分析正确的是()A.在t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相同B.在t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2相同C.在t1时间内,物体所受的合力先变大后变小,合力的方向始终与F2相反D.在t1时间内,物体所受的合力先变小后变大,合力的方向始终与F2相反二、填空题6.利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个弹簧测力计同时作用在弹簧的A端并沿相同方向拉弹簧的A端,使A端到达某一点O,并记录下该点的位置及两个拉力F1、F2的大小与方向。
接着用一个弹簧测力计拉弹簧A端,仍将弹簧的A端拉伸到O点,记下此时拉力F的大小与方向。
实验中两次将弹簧A端都拉伸到同点O的目的是使两次力的_________相同。
这样力F就为F1和F2的_________。
7.某同学在超市购物时,用10N的水平力推着购物车在水平地面上向右做匀速直线运动,突然他发现前面有位老人,于是马上用15N的水平力向左拉小车,使小车减速,在减速运动过程中,小车所受的合力为_________,方向__________。
力的合成与分解参考答案
参考答案:1.(1)BD(2)C(3)7N【详解】(1)A .记录拉力方向时,在细线上离O 点适当远处找一点,该点与O 点的连线就是拉力的方向。
故A 错误;B .测量时,弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦,不影响测量。
故B 错误;C .测量时,橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上。
故C 错误;D .拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行,保证力的四边形在同一平面内,可以减小误差。
故D 正确。
故选BD 。
(2)AD .根据二力平衡条件,F '一定与橡皮筋在同一条直线上。
故AD 错误; BC .F 是根据平行四边形得到的合力,F 一定是平行四边形的对角线。
故C 正确;B 错误。
故选C 。
(3)根据图像得222125F F +=,121F F -=解得14N F =,23N F =合力的最大值为max 127N F F F =+=2. CD/DC 3.6 6.0 D【详解】[1] A .拉橡皮条的细绳要稍长一些,这样描出两点画出拉力方向时更准确,故A 错误;B .两个细绳间的夹角大小适当,在作图时有利于减小误差即可,并非越大或越小越好,故B 错误;C .两个弹簧秤的示数大小要适当大些,可以减小偶然误差,故C 正确;D .为了减小实验中摩擦对测量结果的影响,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板,同时读数时注意视线要正对弹簧刻度,故D 正确。
故选CD。
[2] 根据弹簧秤的读数方法可知,弹簧秤的示数为3.6N。
[3]由于重物M的重力竖直向下,测力计B的拉力水平向左,由力的合成可知,测力计A 示数约为A 6.0NF==[4] 对O点受力分析,OA、OB、OC分别表示三个力的大小,因为三共点力处于平衡,所以三个力的大小构成一个力的三角形。
满足任意两力之和大于第三个力,即任意两细绳中的钩码个数之和大于另外一个细绳上钩码的个数。
经计算可知,A、B、C三项中数据均满足条件,D项数据不满足条件。
力的合成 (含答案)
1、如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N的货物拉住。
已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,不计滑轮处的摩擦,则柱顶所受绳子的压力大小为多少牛?2、一物体受两共点力作用,F1大小40N方向正东,F2大小30N方向正北,请分别用作图法和计算法求合力.3、甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO′方向航行,甲用1000 N的力拉绳子,方向如图(a)所示,要使船沿OO′方向行驶,乙的拉力至少应多大?方向如何?4、如下图所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300 N,斜牵引索BC对电线杆的拉力是500 N,这时电线杆正好和水平地面垂直.如果电线杆自重800 N,那么电线杆对地面的压力是多大?5、两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力F与两个力F1与F2之间的夹角θ的关系如下图所示,则合力F大小的变化范围是多少?6、如图所示,在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1,F2,已知F1=3.0 N,F2=4.0 N,g取10 N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?7、如右图所示(俯视图),在水平地面上放一质量为1 kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3 N,F2=4 N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 N/kg,则:(1)木块受到的摩擦力为多少?(2)若将F2顺时针转90°,此时木块受的合力大小为多少?8、如图所示,水平电线AB对电线杆的拉力是300 N,斜牵引索BC对电线杆的拉力是500 N,这时电线杆正好和水平地面垂直.如果电线杆自重800 N,那么电线杆对地面的压力是多大?9、如图所示,一辆汽车走钢丝横跨尼罗河,如果汽车的总质量为2 000kg,两侧的钢索均弯曲成150°夹角,求每条钢索所受拉力的大小。
高考物理力的合成和分解总结练习及答案
F 1 F 2 F O 力的合成和分解1.力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
(2)平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零。
(3)共点的两个力合力的大小范围是|F 1-F 2| ≤ F 合≤ F 1+F 2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。
【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为53N 、5 N ,求这两个力的合力.解析:根据平行四边形定则作出平行四边形,如图所示,由于F 1、F 2相互垂直,所以作出的平行四边形为矩形,对角线分成的两个三角形为直角三角形,由勾股定理得: 2222215)35(+=+=F F F N=10 N合力的方向与F 1的夹角θ为: 3335512===F F tg θ θ=30° 【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N ,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.解析:根据平行四边形定则,作出示意图乙,它是一个菱形,我们可以利用其对角线垂直平分,通过解其中的直角三角形求合力.320030cos 21== F F N=346 N合力与F 1、F2的夹角均为30°.2.力的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2,这种说法正确吗?解析:将mg分解为下滑力F1这种说法是正确的,但是mg的另一个分力F2不是物体对斜面的压力,而是使物体压紧斜面的力,从力的性质上看,F2是属于重力的分力,而物体对斜面的压力属于弹力,所以这种说法不正确。
力的合成(解析版)
力的合成一、力的合成 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
1.合成法则:平行四边形定则或三角形定则.2.同一直线上的力合成:选定一个正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负.即可将矢量运算转化为代数运算求合力.3.互成角度的两力F 1、F 2的合成①作图法:选定合适的标度,以F 1、F 2为两邻边作平行四边形,两邻边之间的对角线即为所求.根据标度,用刻度尺量出合力的大小,用量角器量出合力与任意分力的夹角φ.②计算法:若以F 1、F 2为邻边作平行四边形后,F 1、F 2夹角为θ,如图所示,利用余弦定理得合力大小F 1F θφA D C2212122cos F F F F F θ=++合力F 方向与分力F 2的夹角φ121sin tan cos F CD OD F F θϕθ==+ a .若θ=0°,则F = F 1+F 2 ; b .若θ=90°,则2212F F F =+c .若θ=180°,则F = |F 1-F 2|;d .若θ=120°,且F 1=F 2,则F = F 1=F 2.4.两种特殊情况下合力的计算方法(1)夹角为θ的两个等大的力的合成,如图 (a)所示,作出的平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直的特点可求得合力F ′=2F cos θ2。
(2)夹角为120°的两个等大的力的合成,如图(b)所示,实际是图(a)的特殊情况,求得合力F ′=2F cos 120°2=F 。
5.合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2.(2)三个共点力的合成范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max =F 1+F 2+F 3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min =0;如果不能,则合力的最小值为F min =F 1-|F 2+F 3|(F 1为三个力中最大的力).6.多个共点力的合成方法依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力,再求该合力与第三个力的合力,依次类推,求完为止.也可以先正交分解后合成的方法.7.合力与分力相关性(1)等效性:合力的作用效果与分力的共同作用效果相同,它们在效果上可以相互替代,是一种等效替代关系。
高一物理力的合成试题答案及解析
高一物理力的合成试题答案及解析1.两个物体A和B,质量分别为2m和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,如图所示,θ=300,不计摩擦,则以下说法正确的是()A.绳上拉力大小为mgB.物体A对地面的压力大小为C.物体A对地面的摩擦力大小为D.地面对物体A的摩擦力方向向右【答案】AC【解析】对B受力分析可知绳上拉力大小等于物体的重力mg,A正确;对A受力分析、正交分解如图所示,根据平衡条件可知:地面对物体A的摩擦力方向向左,D错误;地面对物体A的摩擦力大小等于F的水平分力,即为,地面对物体A的支持力大小等于重力减去F的竖直方向分力,即为,再根据牛顿第三定律可知.物体A对地面的摩擦力和压力大小分别是、,B错误,C正确。
【考点】本题考查了受力分析和平衡条件。
2.用重力可以忽略不计的细绳将镜框悬挂在一面竖直墙上,如图所示。
细绳AO、BO与镜框共面,且两段细绳与镜框上边沿的夹角均为600。
已知镜框重力为G,镜框上边沿水平,求细绳AO、BO所受拉力大小。
【答案】【解析】分析镜框的受力,两个绳的拉力相等,设为F,在竖直方向应用平衡条件得:解得拉力为:【考点】本题考查了物体受力分析和物体平衡条件3.两个共点力作用在一个物体上,其中F1=4N、F2=5N,则合力的大小不可能的是A.1N B.4N C.0D.9N【答案】C【解析】当两个力方向相同时合力最大为9N,当两个力方向相反时合力最小为1N,因此合力的范围是,因此C不可能,ABD有可能。
【考点】力的合成4.如图所示,在细绳的下端挂一物体,用力F拉物体,使细绳偏离竖直方向α角,且保持α角不变,当拉力F与水平方向夹角β为多大时,拉力F取得最小值()A.β=0B.β=C.β=αD.β=2α【答案】C【解析】根据力的合成知识作出拉力F和绳的拉力FT的合成图,其合力不变.根据图析易知β=α,故选C.5.以F1、F2表示力F的两个分力.若F=10 N,则下列不可能是F的两个分力的是A.F1=10 N F2=10 N B.F1=20 N F2=20 NC.F1=2 N F2=6 N D.F1=20 N F2=30 N【答案】C【解析】A中两个力的合力范围为0~20N,所以A中的两个力可能是F=10 N的两个分力;同理B中两个力的合力范围为0~40N,所以B中的两个力可能是F=10 N的两个分力;C中两个力的合力范围为4~8N,所以C中的两个力不可能是F=10 N的两个分力;D中两个力的合力范围为10~50N,所以D中的两个力可能是F=10 N的两个分力;选项C正确。
2017-2018学年高中物理必修1文档:第三章 第4节 力的
第4节力的合成1.合力与分力产生的效果相同,具有等效替代关系。
2.求几个力的合力的过程叫做力的合成。
3.两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。
4.两个分力F1、F2与其合力F的关系:|F1-F2|≤F≤F1+F2。
5.共点力的两种情形:(1)几个力同时作用在物体的同一点;(2)它们的作用线相交于同一点。
一、合力与分力合力与分力:当一个物体受到几个力的共同作用时,可以求出这样一个力,这个力产生的作用效果跟原来几个力的共同作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
二、力的合成1.定义求几个力的合力的过程。
2.平行四边形定则两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
3.多个力的合成方法先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
三、共点力1.定义:如果一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共同作用在物体的同一点上或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
2.力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。
1.自主思考——判一判(1)合力F一定与分力F1、F2共同作用产生的效果相同。
(√)(2)分力F1、F2一定是同种性质的力。
(×)(3)分力F1、F2与合力F是物体同时受到的三个力。
(×)(4)合力有可能大于任何一个分力。
(√)(5)合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而减小。
(√)2.合作探究——议一议(1)物体同时受到合力与分力吗?合力与分力之间有怎样的关系?提示:不是同时受到。
为了研究问题方便,我们通过力的合成,用合力代替分力。
合力与分力是等效替代的关系。
(2)运用平行四边形定则进行力的合成时,合力一定大于分力吗?提示:在运用平行四边形定则进行力的合成时,合力可能大于分力,也可能小于分力,还可能等于分力。
高中物理必修一力的合成习题(附答案)
力的合成如图5所示,六个力的合力为 N,若去掉1N的那个分力,别其余五个力的合力为,合力的方向是。
图5解析:因为这六个力中,各有两个力方向相反,故先将任意两个方向相反的力合成,然后再求合力。
由图看出,任意两个相反的力合力都为3N,并且互成120°,所以这六个力的合力为零。
因为这六个力的合力为零,所以,任意五个力的合力一定与第六个力大小相等,方向相反。
由此得,去掉1N的那个分力后,其余五个力的合力为1N,方向与1N的分力的方向相反。
答案:零;1N;与1N的分力的方向相反【典型例题】[例1] 力F l=4N,方向向东,力F2=3N,方向向北。
求这两个力合力的大小和方向。
解析:本题可用作图法和计算法两种方法求解。
(1)作图法①用lcm长的线段代表1N,作出F l的线段长4cm,F2的线段长3cm,并标明方向,如图1所示。
图1②以F1和F2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹的对角线。
③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm,所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。
④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。
即合力方向为北偏东53°。
(2)计算法分别作出F l、F2的示意图,如图2所示,并作出平行四边形及对角线。
在直角三角形中F==N=5N,合力F与F2的夹角为α,则tan==查表得α=53°。
图2点评:①应用作图法时,各力必须选定同一标度,并且合力、分力比例适当,虚线、实线分清。
②作图法简单、直观,但不够精确。
③作图法是物理学中的常用方法之一。
④请注意图1与图2的区别。
[例2] 两个共点力F1与F2,其合力为F,则()A. 合力一定大于任一分力B. 合力有可能小于某一分力C. 分力F1增大,而F2不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大D. 当两分力大小不变时,增大两分力的夹角,则合力一定减小解析:本题可采用特殊值法分析:若F1=2N,F2=3N,则其合力的大小范围是1N≤F≤5N,故选项A错误,B正确;当F1与F2反向时,F=F2-F1=1N,若增大F1至F'l=3N,则F=F2-F'1=0,合力反而减小,故选项C错误:当F1至F2间夹角为0°时,合力最大,为5N;当F1、F2间的夹角增大为180°时,合力最小为1N,说明随着F1与F2间的夹角的增大,其合力减小,故D正确。
力的合成(原卷版)+解析版(含答案)
第3.4课时力的合成一、合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时,如果一个力的___________跟这几个力的共同__________相同,这一个力叫做那几个力的________,那几个力叫做这个力的________。
合力与分力的关系为___________关系。
二、力的合成1.力的合成:求几个力的________的过程。
2.两个力的合成(1)遵循法则——________________(2)方法:以表示这两个力的线段为________作平行四边形,这两个邻边之间的对角线表示__________________。
3.两个以上的力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与__________的合力,直到把__________都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
三、共点力1.定义:几个力如果都作用在物体的________,或它们的____________________,这几个力就叫做共点力。
2.力的合成适用范围:力的合成遵从平行四边形定则,只适用于________。
考点一力的合成1.合力的范围(1)两个力的合成:|F1-F2|≤F合≤F1+F2.(2)三个力的合成:=F1+F2+F3;最大值:三个力同向时合力最大,F合最小值:如果|F1-F2|≤F3≤F1+F2,则合力的最小值为零,否则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力.2.合力与分力的关系(1)两个分力大小一定时,夹角越大合力越小.(2)合力一定时,两等大分力的夹角越大,两分力越大.(3)合力可以大于分力、等于分力,也可以小于分力.3.几种常见的力的合成实例【例1】(多选)一物体仅在F1和F2两个力作用下,做匀加速直线运动,F1=2 N、F2=5 N,物体质量为1 kg,下面说法正确的是()A.物体的加速度可能为2 m/s2B.物体的加速度可能为3 m/s2C.若将两个力的夹角减小,则加速度一定增大D.若去掉F2,则加速度一定减小考点二力的分解1.效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)根据两个实际分力方向画出平行四边形;(3)由三角形知识求出两分力的大小.2.正交分解法(1)建立坐标轴,以少分解力为原则.(2)把已知力沿相互垂直的两个方向分解.(3)x轴上的合力:F x=F x1+F x2+F x3+…y轴上的合力:F y=F y1+F y2+F y3+…【例2】如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()A.F2就是物体对斜面的正压力B.物体受N、F1、F2三个力作用C.物体受mg、N、F1、F2四个力作用D.F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同考点三用图解法分析力的合成与分解1.用图解法分析力的合成两个共点力F1和F2不共线,若F1的大小和方向不变,F2的方向不变而大小增加.用图解法分析合力F的变化情况:(1)如图甲所示:若F1和F2的夹角为锐角,F一定不断变大.(2)如图乙所示:若F1和F2的夹角为钝角,F可能一直变大;也可能先变小后变大,当F2与F垂直时合力有最小值.2.用图解法分析力的分解对一个已知力进行分解,有几种常见的情况:(1)已知两个不平行分力的方向,分解是唯一的.(2)已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的.(3)已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,如图所示,分解有四种可能:(a)若F2=Fsinα时,有唯一解.(b)若F2>F时,有唯一解.(c)若F2<Fsinα时,无解.(d)若Fsinα<F2<F时,有两个解.【例3】(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F,以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力中的任何一个力都大C.如果夹角不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F可能比分力中的任何一个力都小考点四两类“绳—杆”模型住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°.乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O 装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,下列判断正确的是()A.甲图中细绳OA的拉力为mgB.乙图中细绳OA的拉力为2mgC.甲图中轻杆受到的弹力是3mg,方向沿杆向右D.乙图中轻杆受到的弹力是mg,方向沿杆向左1.关于F1、F2及它们的合力F,下列说法中正确的是( )A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2.两个共点力的大小分别为F1和F2,作用于物体的同一点.两力同向时,合力为A,两力反向时,合力为B,当两力互相垂直时合力为( )A.B C D3.大小分别是5N、7N、9N的三个力合成,其合力F大小的范围是()A.2N ≤F ≤20N B.3N≤ F ≤21N C.0N≤ F ≤20N D.0N ≤F ≤21N4.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).如图所示,这三个力的合力最大的是( )5.物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( )A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 NC.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N6.如图所示,F1、F2、F3组成了一个三角形,下列说法正确的是()A.F3是F1、F2的合力B.F2是F1、F2的合力C.F1是F2、F3的合力D.以上都不对7.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。
力的合成实验(含习题及答案)
力的合成实验(含习题及答案)(一)实验目的探究共点力的合成(二)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,则F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.(三)实验器材方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔.(四)实验步骤①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.⑥比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向.⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次.五,注意事项1.实验时,弹簧秤必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.典例剖析例1在做“探究共点力的合成规律”实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有_______和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?解析:(1)橡皮条、三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都相同,则每次将橡皮条拉到同样的位置.故选A.(3)应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.二、疑难点拨例2在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻线C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小解析:A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果相同;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这样不便于调节;D项中两秤之间的夹角是任意的,使平行四边形定则具有一般性.答案:ACD典例剖析例3如图所示是两位同学在做“探究共点力的合成规律”的实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的一个结果中,若F′是准确的,则误差较大的原因可能是哪些?解析:按本实验的要求,F为F1和F2通过平行四边形定则所得合力;F′为F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉时的力.橡皮条在这个力的作用下,其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上,显然图(b)不符合事实,比较符合实验事实的是图(a).图(a)中F与F′误差较大的原因可能是:①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不与F1线和F2线平行.F是按平行四边形定则作出的合力是理论值,用一个弹簧秤拉时测出的力F′为实验值.本实验就是要用现在的实验结果和已有实验结果进行比较,检查已有的实验结论是否正确,达到验证的目的.三、课堂作业1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.在“探究共点力的合成”的实验中,为了减小实验误差,应注意()A.描点、作图时的铅笔应尖一些,图的比例适当大一些B.拉橡皮条的细绳适当长一些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳间的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两个弹簧测力计的示数适当大些3.在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条的一端固定在A点,另一端被两个弹簧秤拉到O点,如图甲所示.两弹簧秤读数分别为F1和F2,细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2,如图乙所示.以下说法中正确的是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向C.若不改变O和α1,F1增大,F2必减小D.合力必大于F1或F24.李明同学在做“探究共点力的合成规律”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小,如图(a)所示,(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是_______A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)答:__________________________________________(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)答:___________________________________________.5.在“探究共点力的合成规律”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值;_________是力F1和F2的合力的实际测量值.(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:___________.(选填“变”或“不变”)6.如图所示,在探究共点力的合成规律实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度,相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是( )A.F1一定增大B.F1也可能减小C.F1若增大,β角一定减小D.F1若增大,β角可能增大课后练习第6课时实验二探究共点力的合成规律1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力能适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.探究共点力的合成规律的实验原理是等效原理,其等效性是指( )A.使两分力与合力满足平行四边形定则B.使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C.使两次橡皮筋伸长的长度相等D.使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变3.用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“探究共点力的合成规律”的实验,为了使验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是( )A.使用测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行C.两细绳套必须等长D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计的量程E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置4.在“探究共点力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图1-6-5).实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:图1-6-5A.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.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是________.(填入相应的字母)5.(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须________.A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(2)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意________________,________________.6.在探究共点力的合成规律实验中得到如下数据,请选择合适的标度在图1-6-6方框中作图完成实验数据的处理.图1-6-67.如图1-6-7甲为“探究共点力的合成规律”的实验装置.(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图1-6-7乙所示,由图可知拉力的大小为________ N.8.(2009·山东,23)某同学在家中尝试探究共点力的合成规律,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________.答案随堂训练1.解析:拉力“适当”大些能减少误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细稍长便于确定力的方向性. 答案:ACD2.解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳方向的点与结点O的距离大些,减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在实验中,两个分力F1、F2的夹角θ越大,用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大,所以在实验中不能把角θ取得太大.答案:ABD3.答案:A4. 答案:(1)(2)AC (3)张华做的符合实验事实(4)1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.5.解析:(1)F1和F2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置,而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上.但在实验时F1和F2的大小和方向有误差,所以F′是F1和F2的测量值.(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O点位置,效果是一样的.答案:(1)F F′(2)不变6.解析:O点位置不变说明F1,F2合力不变,以O点为圆心,以F2为半径做圆:矢量三角形关系,由图可看出β角先增大后减小而F1一直增大.当F1与F2垂直时β角最大.答案:AD第6课时实验二验证力的平行四边形定则1.答案:ACD2.答案:B3.答案:ABDE4.解析:该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,故B错;与两绳长短无关,A错;但需使两分力与合力在同一平面内,故C正确.答案:C5.答案:(1)A (2)选用弹性小的细绳橡皮条、细绳和弹簧秤的轴线应在同一平面上,且与板面平行贴近等6.答案:作图如下7.解析:(1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即受力变化,所以A选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D选项错误.(2)由图可读出弹簧测力计的读数为4.00 N.答案:(1)AC (2)4.008.解析:运用等效思想来验证力的平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小.答案:(1)bcd (2)更换不同的小重物教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。
高三物理力的合成试题答案及解析
高三物理力的合成试题答案及解析1.用质量为M的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为( )A.F B.mgC.D.【答案】 D【解析】对吸铁石和白纸整体,在垂直于黑板平面内受磁引力、黑表面的支持力,在平行于黑板平面内受竖直向下的重力(M+m)g、水平拉力F和黑表面的摩擦力f作用,由于纸未被拉动,所以摩擦力为静摩擦力,根据共点力平衡条件可知,摩擦力f与(M+m)g和F的合力等值反向,因此有f=,故选项D正确。
【考点】本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用,以及整体法与隔离法的灵活运用问题。
2.如图所示,物体A放在斜面上,与斜面一起向右做匀加速运动,物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是()A.向右斜上方B.竖直向上C.向右斜下方D.上述三种方向均不可能【答案】A【解析】由题意知物体A有向右的加速度,根据牛顿第二定律,可得合外力水平向右,A受重力、支持力、摩擦力,故支持力与摩擦力的合力应向右斜上方,所以A正确;B、C、D错误。
【考点】本题考查牛顿第二定律、力的合成3.已知两个方向不定的力的大小分别为F1="3" N、F2="5" N,则此两个力的合力的大小可能为A.0B.5 N C.10N D.15 N【答案】B【解析】根据力合成的矢量法则,以和为邻边做平行四边形,中间所夹的对角线就是合力,即和与合力F构成一个矢量三角形,根据几何关系,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,即,若两个力共线,则可以取等号,所以,对照选项B正确。
【考点】力的合成4.如图,两根完全相同的轻弹簧下挂一个质量为,m的小球,小球与地面间有一竖直细线相连,系统平衡。
已知两弹簧之间的夹角是120°,且弹簧产生的弹力均为3mg,则剪断细线的瞬间,小球的加速度是A.a=3g,竖直向上B.a=3g,竖直向下C.a=2g,竖直向上D.a=2g,竖直向下【答案】C【解析】由于两弹簧之间的夹角是120°,且弹簧产生的弹力均为3mg,所以两弹簧的合力大小为3mg,方向竖直向上,当剪断细线的瞬间,两弹簧的弹力不突变,则小球所受的合力为3mg-mg=2mg,方向竖直向上,根据牛顿定律,小球的加速度为a=2g,竖直向上,选项C正确。
力的合成习题(有参考答案)
(1)在“考证共点力合成的平行四边形法例”实验中,每次实验时都要把可挪动的橡皮条的一端迟缓拉到同一地点,这就使每次拉力作用的时候,橡皮条的形变量同样。
实验中记录每次拉力的大小、方向,利使劲的图示法考证共点力合成时应按照的法例。
这类实验考证所使用法。
(2)在实验过程中要注意:细绳、弹簧水平木板保持 ________________,弹簧秤伸长与细绳要 ____________________。
(3)如图 15 所示是甲、乙两位同学在做甲乙秤应与的方向O OF2 F 2F1F1F F’本实验F ’ F时获得的结果,能够判断此中 _________同学的实验结果比较切合实验事实。
对于“探究求协力的方法”实验 , 以下说法正确的选项是()A.两串钩码的拉力与某一串钩码的拉力作用成效同样B.实验中不用记录两分力的夹角C.实验中一定记录两分力的方向D.实验中一定记录橡皮条端点最后被拉到的地点( 答案 :ACD)例 2.力F1=45N,方向水平向东。
力F2=60N,方向水平向北,用作图法求解协力F 的大小和方向。
分析:选择某一标度,利用 1.0cm 的长度表示 15N的力,作卖力的平行四边形,如图3-4-1 所示,表示F1的线段长 3.0 ㎝,表示F2的线段长 4.0 ㎝。
用刻度尺量出对角线的长度 L 为5.0㎝,利用 F=L×15/1.0N=75N求出,用量角器可量出协力的方向为东偏北 53°。
拓展:波及方向问题的共点力合成时,表示的方向应当与地图册的方向一致。
用图解法求协力时,采用的标度不可以太小,标度太小会致使偏差增大。
例 3、以下对于协力的表达中正确的选项是()A. 协力是本来几个力的等效取代, 协力的作用成效与分力的共同作用成效同样B. 两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的协力随θ增大而增大C.协力的大小总不会比分力的代数和大D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算分析:力的合成基本出发点是力的等效取代 . 协力是它的全部分力的一种等效劳,它们之间是等效取代关系。
关于力的合成的习题带答案
关于力的合成的习题带答案题目:关于力的合成的习题带答案力的合成是物理学中一个重要的概念,它指的是多个力合成后产生的结果。
在力的合成中,我们需要考虑力的大小、方向和作用点,通过合成可以得到合力的大小和方向。
下面是一些关于力的合成的习题及答案,希望能帮助大家更好地理解这一概念。
1. 有两个力F1=5N和F2=8N,它们的方向分别为东和北,求合力的大小和方向。
答案:首先将F1和F2画在坐标系中,然后将它们的起点相连,得到合力F。
根据三角形的余弦定理,可以求得合力的大小为F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(5²+8²+2*5*8*cos(90°))=√(25+64)=√89≈9.43N。
再根据三角形的正弦定理,可以求得合力的方向为tanα=F2/F1=8/5=1.6,所以α≈57.99°,即合力的方向为东北方向。
2. 有一个力F1=10N向东,另一个力F2=6N向西,求合力的大小和方向。
答案:由于F2的方向相反,所以合力的大小为F=|F1-F2|=|10-6|=4N。
合力的方向为F1的方向,即向东。
3. 有一个力F1=12N向北,另一个力F2=9N向东北,求合力的大小和方向。
答案:首先将F1和F2画在坐标系中,然后将它们的起点相连,得到合力F。
根据三角形的余弦定理,可以求得合力的大小为F=√(F1²+F2²+2F1F2cosθ)=√(12²+9²+2*12*9*cos(45°))=√(144+81+216)=√441=21N。
再根据三角形的正弦定理,可以求得合力的方向为tanα=F1/F2=12/9=1.33,所以α≈53.13°,即合力的方向为东北方向。
通过以上习题,我们可以看到力的合成是一个涉及矢量运算的过程,需要考虑力的大小、方向和作用点。
掌握了力的合成,我们就能更准确地描述物体受力的情况,为解决实际问题提供了重要的理论基础。
牛顿力学中的力的合成练习题及
牛顿力学中的力的合成练习题及解答牛顿力学中的力的合成练习题及解答在牛顿力学中,力的合成是一个基本的概念和技巧。
它在解决力学问题中起着重要的作用。
本文将通过练习题的形式,来帮助读者更好地理解和掌握力的合成方法和技巧。
练习题一:在水平地面上,有一物体A受到2个力的作用,一个力F1=10N向右,另一个力F2=5N向左。
求物体A所受合力的大小和方向。
解答:根据向右为正方向,向左为负方向的约定,我们可以将问题转化为求合力F的大小和方向。
力的合成可以通过矢量图形法来解决。
首先,我们将两个力F1和F2按比例画出,F1的长度为10个单位长度,F2的长度为5个单位长度。
然后,将F2的箭头方向倒过来,即将F2反向画出。
接下来,从F1的箭头起点开始,将F2的箭头移动到F1的箭头的终点。
连接F1的开始点和F2的结束点,得到合力F的箭头。
测量该箭头的长度,即可得到合力F的大小。
根据测量结果,我们可以得知合力F的大小为15个单位长度。
要确定合力F的方向,我们需要考虑两个力的方向。
由于F1向右,F2向左,所以合力F的方向应该朝向右边。
练习题二:有两个力F1和F2,F1的大小为8N,指向物体A的东方,F2的大小为6N,指向物体A的南方。
求物体A所受的合力大小和方向。
解答:根据约定,我们可以假设东方为x轴正方向,南方为y轴负方向。
根据题目的信息,我们可以将F1和F2分别画出,并且标出其大小和方向。
接下来,我们可以将两个力的箭头首尾相接,画出合力F的箭头。
测量该箭头的长度,即可得到合力F的大小。
根据测量结果,可知合力F的大小为10个单位长度。
要确定合力F的方向,我们可以将合力F的箭头与x轴和y轴进行比较。
可以发现,合力的x分量大于0,y分量小于0。
因此可以得出合力F的方向为东南方向。
练习题三:有一质点A,受到3个力的作用,分别是F1=6N,F2=8N和F3=10N。
已知F1的方向与x轴正方向夹角为30度,F2的方向与x轴正方向夹角为60度,F3的方向与y轴正方向夹角为45度。
力的合成与分解实验探究与习题解析
力的合成与分解实验探究与习题解析力的合成与分解是力学中的重要概念,理解和掌握这一原理对于解决物理学和工程学中的力学问题至关重要。
本文将介绍力的合成与分解的实验探究及相关的习题解析,帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、力的合成实验探究力的合成实验旨在验证力的合成原理,即两个力对一个物体的作用可以等效为一个合力的作用。
以下是一个简单的力的合成实验步骤:1. 准备实验器材:一块平滑的水平桌面、两个绳子、一个小物块以及一个尺子。
2. 将一条绳子连接在桌面上的一个固定点上,并通过绳索的另一端连接小物块。
3. 将另一条绳子通过一个滑轮,并通过此滑轮连接到小物块上。
4. 将尺子竖直放在桌面上,以测量合力的大小。
5. 沿着尺子的刻度线方向,用手拉动滑轮,使小物块朝一个方向运动。
6. 同时用力拉动绳子,观察小物块的运动情况。
在实验中,我们可以观察到小物块实际上沿着合力的方向运动,这验证了力的合成原理。
通过测量尺子上的刻度线,可以得到合力的大小。
二、力的分解实验探究力的分解实验旨在验证力的分解原理,即一个斜向作用在物体上的力可以分解为两个分力,一个垂直于斜向力的分力和一个平行于斜向力的分力。
以下是一个简单的力的分解实验步骤:1. 准备实验器材:一块光滑的水平桌面、一条斜向拉力绳以及一个测力计。
2. 将一端固定在桌面上的一点,并将另一端通过测力计连接到物体上。
3. 测量物体与斜向拉力绳的夹角。
4. 拉动测力计,测量斜向拉力绳的力。
通过实验,我们可以发现测力计所显示的力等于物体所受的合力。
同时,根据物体与斜向拉力绳的夹角,可以计算出垂直分力和平行分力的大小。
三、力的合成与分解习题解析力的合成与分解在力学习题中经常出现,以下是一些力的合成与分解的习题解析:1. 绳子上有两个力,一个向右斜上方,另一个向左斜上方,合力方向与哪个力相同?答案:合力方向与向右斜上方的力相同。
解析:根据力的合成原理,合力的方向与合力的大小无关,只与其中一个力的方向相同。
第三章 相互作用(力的合成与分解)讲义(含例题和习题答案)
第三章相互作用(中)(2020新版)(力的合成与分解)前言:《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验,以及人教版教学大纲(最新版)和教材,精心编撰的教学讲义。
本讲义以教材内容为主线,附有大量经典例题和习题,并附有详细答案或解析。
本讲义主要供广大高中物理一线教师教学参考之用,任何自然人或法人未经本教研室许可不得随意转载或用于其它商业用途。
——李老师高中物理教研室一、牛顿第三定律1.作用力和反作用力力是物体对物体的作用。
只要谈到力,就一定存在着受力物体和施力物体。
用手拉弹簧,弹簧受到手的拉力F,同时弹簧发生形变,手也就受到弹簧的拉力F’(图3.3-1)。
坐在椅子上用力推桌子,会感到桌子也在推我们,我们的身体要向后仰。
物体间相互作用的这一对力,通常叫作作用力( acting force)和反作用力(reacting force )。
作用力和反作用力总是互相依赖、同时存在的。
我们可以把其中任何一个力叫作作用力,另一个力叫作反作用力。
2.牛顿第三定律牛顿经过研究指出:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
这就是牛顿第三定律(N ewton’s third law)。
在生活和生产中应用牛顿第三定律的例子是很多的。
人在划船时,桨向后推水,水就向前推桨,将船向前推进(图3.3-4)。
与此类似,轮船的螺旋桨旋转时也是向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进。
3.对作用力和反作用力的理解(1)三种性质①异体性,即作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个不同的物体上。
②同时性,即作用力和反作用力同时产生,同时变化,同时消失。
③相互性,即作用力和反作用力总是相互依存,成对出现的。
(2)四个特征等值,即大小总是相等的。
反向,即方向总是相反的。
共线,即二者总是在同一直线上。
④同性质,即二者性质总是相同的。
△例题3-1.(2019南通检测)关于车拉马、马拉车的问题,下列说法中正确的是( )A.马拉车不动,是因为马拉车的力小于车拉马的力B.马拉车前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力C.马拉车,不论车动还是不动,马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小D.马拉车不动或车匀速前进时,马拉车的力与车拉马的力才大小相等答案:C例题3-2.在天花板上用竖直悬绳吊一重为G的电风扇,已知电风扇静止时绳的拉力为F1和电风扇匀速转动时绳的拉力为F2,则关于G、F1、F2下列关系正确的是( )A.F1=G F2>G B. F1=G F2=GC.F1=G F2<G D. F1>G F2>G答案:C例题3-3.如图所示,在短道速滑接力项目的交接过程中,甲运动员从后面将乙运动员使劲推出过程中( )A.甲对乙有作用力,乙对甲没有作用力B.甲对乙的作用时间与乙对甲的作用时间一定相等C.甲、乙之间的作用力是一对平衡力D.甲、乙之间的作用力大小相等,方向相反,合力为零答案:B4.对作用力、反作用力和一对平衡力的理解如果作用在同一个物体上的两个力的大小相等,方向相反并作用在同一条直线上,且合力为零,则此二力为一对平衡力。
关于力的合成的习题带答案
关于力的合成的习题带答案力的合成是力学中一个非常重要的概念,它可以帮助我们理解多个力对物体的作用效果。
在本文中,我们将通过一些习题来探讨力的合成,并给出相应的答案。
1. 问题:一个物体受到两个力的作用,一个力的大小为10牛,方向为东,另一个力的大小为5牛,方向为南。
求合力的大小和方向。
解答:首先,我们可以将这两个力的大小和方向用矢量表示。
东方向的力可以表示为10N的东矢量,南方向的力可以表示为5N的南矢量。
然后,我们可以将这两个矢量相加,得到合力矢量。
根据矢量相加的方法,我们可以将东矢量和南矢量放在同一起点,然后连接这两个矢量的终点,得到合力矢量。
通过测量,我们可以得到合力矢量的大小为√(10^2 + 5^2) ≈ 11.18牛,方向为东南方向。
2. 问题:一个力为8牛的力沿着东方向作用在物体上,另一个力为6牛的力沿着北方向作用在物体上。
求合力的大小和方向。
解答:同样地,我们可以将这两个力的大小和方向用矢量表示。
东方向的力可以表示为8N的东矢量,北方向的力可以表示为6N的北矢量。
将这两个矢量相加,得到合力矢量。
根据矢量相加的方法,我们可以将东矢量和北矢量放在同一起点,然后连接这两个矢量的终点,得到合力矢量。
通过测量,我们可以得到合力矢量的大小为√(8^2 + 6^2) ≈ 10牛,方向为东北方向。
3. 问题:一个物体受到三个力的作用,一个力的大小为10牛,方向为东,另一个力的大小为5牛,方向为南,第三个力的大小为7牛,方向为西南。
求合力的大小和方向。
解答:同样地,我们可以将这三个力的大小和方向用矢量表示。
东方向的力可以表示为10N的东矢量,南方向的力可以表示为5N的南矢量,西南方向的力可以表示为7N的西南矢量。
将这三个矢量相加,得到合力矢量。
根据矢量相加的方法,我们可以将这三个矢量放在同一起点,然后连接它们的终点,得到合力矢量。
通过测量,我们可以得到合力矢量的大小为√(10^2 + 5^2 + 7^2) ≈ 13.23牛,方向为东南方向。
2024-2025学年版块8 运动和力 专题8-4 力的合成 (含答案) 初中物理尖子生自主招
2024-2025学年版块8 运动和力专题8-4 力的合成(含答案)初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲专题8-4 力的合成知识· 解读一、力的合成1.合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成.(2)平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.如图所示,F表示F1与F2的合力.二、共点力1.定义:如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.2.力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力.典例· 解读例1、两个力F1和F2间的夹角为θ,两个力的合力为F.以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越小B.合力F可能比任何一个分力都小C.合力F总比任何一个分力都大D.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大【答案】B .【解析】若F 1和F 2大小不变,θ角越小,合力F 越大,故A 错误;由力的合成方法可知,两个力合力的范围|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故B 正确,C 错误;如果夹角θ不变,F 1大小不变,F 2增大,合力可能增大,可能减小,如图所示,故D 错误.例2、如图所示,有五个力作用于同一点O ,表示这五个力的有向线段恰好分别是构成一个正六边形的两邻边和三条对角线.已知F 3=10 N ,求这五个力的合力大小.【答案】30 N .【解析】解法1:根据正六边形的对边平行且相等和三角形定则可知:F 2和F 5的合力等于F 3;F 1和F 4的合力也等于F 3,所以这5个力的合力等于3F 3=30 N.解法2:由对称性知,F 1和F 5的夹角为120°,它们的大小相等,合力在其夹角的平分线上,合力的大小等于其分力的大小,故力F 1和F 5的合力F 15=F 32=5 N .如图甲所示.同理,F 2和F 4的合力也在其角平分线上,由图中几何关系可知F 24=F 3+F 1=15 N .故这五个力的合力F =F 3+F 15+F 24=30 N.解法3:利用正交分解法将力F 1、F 2、F 4、F 5沿F 3方向和垂直F 3的方向分解,如图乙所示.根据对称性知F y =0,合力F =F x =3F 3=30 N.总结提升多力合成的方法1、多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则.具体做法是先任选两个分力求出它们的合力,用求得的结果再与第三个分力求合力,直到将所有分力的合力求完.2、求解多分力的合力时,一般常见的合成技巧如下:(1)将共线的分力合成(方向相同或相反);(2)将相互垂直的分力合成.(3)两分力大小相等,夹角为120°时,合力大小等于分力大小,方向沿它们的夹角的角平分线方向.知识深化一、合力与分力的关系两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而减小,随θ的减小而增大.(1)两分力同向(θ=0°)时,合力最大,F=F1+F2,合力与分力同向.(2)两分力反向(θ=180°)时,合力最小,F=|F1-F2|,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.(3)合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.合力可以大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.二、共点力的平衡1.平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态.2.平衡条件:合外力等于0,即F合=0.3.推论(1)二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向.(2)三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力等大、反向.(3)多力平衡:若物体在n个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意n-1个力的合力必定与第n个力等大、反向.例3、如图,用相同的弹簧秤将同一个重物m分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,设θ=30°,则有()A.F4最大B.F3=F2C.F2最大D.F1比其他各读数都小【答案】C .【解析】对m 分别进行受力分析,如图,根据三力平衡条件,三力中任意两个力的合力与第三个力等大反向,结合几何关系F 1=mg tan 30°=33mg ,F 2=mg cos 30°=233mg F 3=12mg cos 30°=33mg ,F 4=mg 因此F 2最大,故选C.说明:对于八年级的同还没有学习三角函数,也可以尝试用三角形的相关性质来解题。
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力的合成实验(含习题及答案)(一)实验目的探究共点力的合成(二)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,则F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.(三)实验器材方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔.(四)实验步骤①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.⑥比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向.⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次.五,注意事项1.实验时,弹簧秤必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.典例剖析例1在做“探究共点力的合成规律”实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有_______和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?解析:(1)橡皮条、三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都相同,则每次将橡皮条拉到同样的位置.故选A.(3)应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.二、疑难点拨例2在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻线C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小解析:A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果相同;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这样不便于调节;D项中两秤之间的夹角是任意的,使平行四边形定则具有一般性.答案:ACD典例剖析例3如图所示是两位同学在做“探究共点力的合成规律”的实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的一个结果中,若F′是准确的,则误差较大的原因可能是哪些?解析:按本实验的要求,F为F1和F2通过平行四边形定则所得合力;F′为F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉时的力.橡皮条在这个力的作用下,其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上,显然图(b)不符合事实,比较符合实验事实的是图(a).图(a)中F与F′误差较大的原因可能是:①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不与F1线和F2线平行.F是按平行四边形定则作出的合力是理论值,用一个弹簧秤拉时测出的力F′为实验值.本实验就是要用现在的实验结果和已有实验结果进行比较,检查已有的实验结论是否正确,达到验证的目的.三、课堂作业1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.在“探究共点力的合成”的实验中,为了减小实验误差,应注意()A.描点、作图时的铅笔应尖一些,图的比例适当大一些B.拉橡皮条的细绳适当长一些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳间的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两个弹簧测力计的示数适当大些3.在“探究共点力的合成规律”实验中,橡皮条的一端固定在A点,另一端被两个弹簧秤拉到O点,如图甲所示.两弹簧秤读数分别为F1和F2,细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2,如图乙所示.以下说法中正确的是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向C.若不改变O和α1,F1增大,F2必减小D.合力必大于F1或F24.李明同学在做“探究共点力的合成规律”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小,如图(a)所示,(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是_______A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)答:__________________________________________(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)答:___________________________________________.5.在“探究共点力的合成规律”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值;_________是力F1和F2的合力的实际测量值.(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:___________.(选填“变”或“不变”)6.如图所示,在探究共点力的合成规律实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度,相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是( )A.F1一定增大B.F1也可能减小C.F1若增大,β角一定减小D.F1若增大,β角可能增大课后练习第6课时实验二探究共点力的合成规律1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本实验结果的()A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力能适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些2.探究共点力的合成规律的实验原理是等效原理,其等效性是指( )A.使两分力与合力满足平行四边形定则B.使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C.使两次橡皮筋伸长的长度相等D.使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变3.用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“探究共点力的合成规律”的实验,为了使验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是( )A.使用测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行C.两细绳套必须等长D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过测力计的量程E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置4.在“探究共点力的合成规律”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图1-6-5).实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:图1-6-5A.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.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是________.(填入相应的字母)5.(1)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须________.A.每次将橡皮条拉到同样的位置 B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数 D.每次记准细绳的方向(2)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意________________,________________.6.在探究共点力的合成规律实验中得到如下数据,请选择合适的标度在图1-6-6方框中作图完成实验数据的处理.图1-6-67.如图1-6-7甲为“探究共点力的合成规律”的实验装置.(1)下列说法中正确的是________.A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图1-6-7乙所示,由图可知拉力的大小为________ N.8.(2009·山东,23)某同学在家中尝试探究共点力的合成规律,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是________.答案随堂训练1.解析:拉力“适当”大些能减少误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细稍长便于确定力的方向性. 答案:ACD2.解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳方向的点与结点O的距离大些,减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在实验中,两个分力F1、F2的夹角θ越大,用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大,所以在实验中不能把角θ取得太大.答案:ABD3.答案:A4. 答案:(1)(2)AC (3)张华做的符合实验事实(4)1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.5.解析:(1)F1和F2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置,而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上.但在实验时F1和F2的大小和方向有误差,所以F′是F1和F2的测量值.(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O 点位置,效果是一样的.答案:(1)F F′(2)不变6.解析:O点位置不变说明F1,F2合力不变,以O点为圆心,以F2为半径做圆:矢量三角形关系,由图可看出β角先增大后减小而F1一直增大.当F1与F2垂直时β角最大.答案:AD第6课时实验二验证力的平行四边形定则1.答案:ACD2.答案:B3.答案:ABDE4.解析:该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,故B错;与两绳长短无关,A错;但需使两分力与合力在同一平面内,故C正确.答案:C5.答案:(1)A (2)选用弹性小的细绳橡皮条、细绳和弹簧秤的轴线应在同一平面上,且与板面平行贴近等6.答案:作图如下7.解析:(1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即受力变化,所以A选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D选项错误.(2)由图可读出弹簧测力计的读数为4.00 N.答案:(1)AC (2)4.008.解析:运用等效思想来验证力的平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O 点位置.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小.答案:(1)bcd(2)更换不同的小重物。