课时跟踪训练(十五)实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(第1课时)
A级—学考达标
1.在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把结点拉到某一确定的点O,以下操作正确的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.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刻度
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,然后只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把结点拉到O点
D.实验中,把结点拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小
解析:选B 本实验的注意事项中有严格的要求,O点不允许随便移动,A错误;一个弹簧测力计达到最大量程,再通过另一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时,前一个弹簧测力计可能超过最大量程,造成损坏或读数不准,C错误;合力是通过作平行四边形求出的,而不是计算出来的,故D错误;只有B项是符合实验要求的。
2.如图所示,用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸长到一定长度;改用一个弹簧测力计拉该橡皮筋,使之沿水平方向伸长到相同长度。下列说法正确的是( )
A.F是F1、F2的合力
B.F1、F2的大小之和等于F
C.若保持甲中的橡皮筋在图示位置,可以只改变图中F1的大小,F1的方向和F2的大小和方向均保持不变
D.若保持甲中的橡皮筋在图示位置,可以只改变图中F2的大小,F2的方向和F1的大小和方向均保持不变
解析:选A 本题中两个弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力产生了相同的形变效果,故F是F1与F2的合力,F1与F2是F的分力,F1、F2的大小之和不一定等于F,故选项A正确,B错误;保持甲中的橡皮筋在图示位置,即保证F1、F2的合力不变,若改变其中一个分力的大小,则另一个分力的大小和方向一定变化,故选项C、D错误。
3.在“探究两个互成角度的力的合成规律”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________(填“会”或“不会”)发生变化。
解析:(1)以F1、F2为邻边所作平行四边形的对角线F是理论值,在验证前并不认为它就是合力,F′是实际的合力,由于F′起到的效果与F1、F2共同作用的效果相同,所以叫做F1、F2的合力的实际测量值。
(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果仍会相同。
答案:(1)F F′ (2)不会
4.如图是“探究两个互成角度的力的合成规律”实验示意图。将橡皮筋的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮筋的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮筋。图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。
(1)[多选]有关此实验,下列叙述正确的是________(填正确答案标号)。
A.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角越大越好
B.在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮筋的结点拉到O点
C.拉力的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触,以免产生摩擦
D.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角越小越好