2019_2020学年新教材高中物理课时跟踪训练十七实验：探究两个互成角度的力的合成规律第2课时含解析新人教版必修第一册.doc

课时跟踪训练(十七)实验：探究两个互成角度的力的合成规律
(第2课时)
A级—学考达标
1．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里的作用效果是指(　　)
A．弹簧测力计的弹簧被拉长
B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C．细绳套受拉力产生形变
D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一位置
解析：选D　合力与分力之间是等效替代关系，在实验中作用效果相同，是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置，故选项D正确。
2．[多选]在探究二力合成规律的实验中，下列措施有利于减小实验误差的是(　　)
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．拉橡皮条的细绳要细，而且要稍长一些
解析：选ACD　拉力“适当”大些能减小误差；两个分力F1和F2间的夹角“尽量”大些，则使作图误差变大，故夹角大小适中即可，选项A正确，B错误；橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板，目的是使拉力水平，选项C正确；细绳细些且稍长便于确定力的方向，选项D正确。
3．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，主要步骤是：
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木板上的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，记下细绳套的方向，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序号是____和____。
(2)遗漏的内容分别是________________________和___________________。
解析：(1)根据探究两个互成角度的力的合成规律实验的操作步骤可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E。
(2)在C中未记下两条细绳的方向。E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O。
答案：(1)C　E　(2)记下两条细绳的方向　把橡皮条的结点拉到同一位置O
4.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到3条相同的橡皮条(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：将两条橡皮条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条连接，结点为O，将第3条橡皮条的另一端通过细绳挂一重物，如图所示。
(1)[多选]为完成实验，下列操作中必需的是________。
A．测量细绳的长度
B．测量橡皮条的原长
C．测量悬挂重物后橡皮条的长度
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________________________________________________________________________。
解析：(1)必需测量橡皮条的原长和悬挂重物后橡皮条的长度，这样才能确定橡皮条的伸长量，确定各力的大小；还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下3条橡皮条所在的方向，以便确定各拉力的方向，根据平行四边形定则作出合力的图示。故必需的是B、C、D。
(2)改变条件再次验证可采用更换不同的重物的方法。
答案：(1)BCD　(2)更换不同的重物
5．将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小分度为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮条的活动端拉到O点时；两根细绳相互垂直，如图甲所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出。

(1)由图甲可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N。(只需读到0.1 N)
(2)在如图乙所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
解析：(1)由题图甲知，竖直向下的弹簧测力计读数为2.5 N，水平向右的弹簧测力计读数为4.0 N。
(2)两力均是0.5 N的整数倍，因此，选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它们的合力如图所示。

答案：(1)2.5　4.0　(2)见解析图

B级—选考提能
6．某同学用如图甲所示的装置探究求合力的方法。将一木板(图中未画出)竖直放置与铁架台和轻弹簧所在平面平行。其部分实验操作如下，请完成下列相关内容。

(1)如图甲所示，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端到达的位置O；
(2)如图乙所示，卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数。如图乙中B弹簧测力计的读数为________N；
(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′；
(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：___________________________________________________________________________。
解析：(2)根据实验原理，要记录细绳套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由弹簧测力计读出，分度值为0.1 N，估读一位，B弹簧测力计的读数为3.60 N。
(3)如图所示。

(4)在实验误差允许的范围内F和F′相等。
答案：(2)方向　3.60　(3)见解析图　(4)在实验误差允许的范围内F和F′相等
7．某同学在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，利用图钉、平板、橡皮条、弹簧测力计、铅笔和刻度尺进行有关实验。
(1)图1中B弹簧测力计的示数为________N。(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)

(2)如图2所示是甲、乙两名同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定其中______(填“甲”或“乙”)实验结果是尊重实验事实的。

(3)在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，两弹簧测力计拉力的图示已在图丙中作出，方格每边的长度表示1 N，O是橡皮条的一个端点。按照作图法可得合力的大小为________N。
(4)[多选]有关此实验，下列叙述正确的是________。
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变，只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可
解析：(1)由题图1可知，B弹簧测力计分度值为0.2 N，其示数为3.6 N。
(2)该实验中F是由平行四边形定则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA在同一直线上，而F与F1、F2组成平行四边形，故甲实验结果是尊重实验事实的。
(3)作平行四边形如图所示。由图可得，两个分力的合力的长度为7个小方格长度，所以合力的大小为7 N。
(4)本实验，弹簧测力计的拉力应不超过量程，两个弹簧测力计拉力的大小没有要求，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大，故A正确；根据共点力平衡可知，橡皮条的拉力不是合力，而是合力反方向的力，故B错误；根据实验的要求，两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同，故C正确；根据平行四边形定则，若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变，则需同时调整另一个弹簧测力计拉力的大小与方向，故D错误。
答案：(1)3.6　(2)甲　(3)7　(4)AC

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