力的合成實(shí)驗(yàn)含習(xí)題及答案

1、力的合成實(shí)驗(yàn)（含習(xí)題及答案）（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄抗颤c(diǎn)力的合成（二）實(shí)驗(yàn)原理結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，則 Fi與F2之合力必與橡 皮條拉力平衡，改用一個(gè)拉力 F使結(jié)點(diǎn)仍到O點(diǎn)，則F必與Fi和 F2的合力等效，以Fi和F2為鄰邊作平行四邊形求出合力 F,比較F 與 F 的大小和方向，驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力的合成的平行四邊形定 則.（三）實(shí)驗(yàn)器材方木板、 白紙、 彈簧秤（ 兩只） 、 橡皮條、 細(xì)繩套（ 兩個(gè)） 、 三角板、刻度尺、圖釘若干、細(xì)芯鉛筆.（四）實(shí)驗(yàn)步驟用圖釘把白紙釘在放于水平桌面的方木板上.用圖釘把橡皮條的一端固定在 A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè) 細(xì)繩套 .用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩

2、套，互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點(diǎn)拉到某一位置Q如圖標(biāo)記，記錄兩彈簧的讀數(shù)，用鉛筆描下 O點(diǎn) 的位置及此時(shí)兩個(gè)細(xì)繩套的方向.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo) 度作出這兩只彈簧秤的讀數(shù) Fl和F2的圖示，并以Fl和F2為鄰邊用刻 度尺和三角板作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線,.此對(duì)角 線即為合力F的圖示.只用一只彈簧秤鉤住細(xì)繩套，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置 Q記下彈簧秤的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向，用刻度尺從 。點(diǎn)按選定的 標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力 F的圖示.比較一下，力F與用平行四邊形定則求出的合力 F的大小和 方向.改變兩個(gè)力Fi與F2的大小和夾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩

3、次.五，注意事項(xiàng)1 .實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧秤必須保持與木板平行，且拉力應(yīng)沿軸線方向， 以減小實(shí)驗(yàn)誤差.測(cè)量前應(yīng)首先檢查彈簧秤的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確 ，注意使 用中不要超過其彈性限度.，彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)估讀到其最小.刻度的下 一位.彈簧秤的指針，拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā) 生摩擦.2 .在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過 .其彈性限 度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差.3 .畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，但也 不要太大而畫出紙外，要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖4 .在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同.5.由作圖法得到的F和實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的F不

4、可能完全符合，但 在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為是 F和F符合即可.典例剖析例1在做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)除已有的器材(方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)繩套、刻度尺、圖 釘和鉛筆)外，還必須有和.(2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須()A.每次將橡皮條拉到同樣的位置B.每次把橡皮條拉直C.每次準(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)D.每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向(3)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么 ？解析：(1)橡皮條、三角板(2)兩個(gè)分力產(chǎn)生的效果使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到某一位置，此時(shí)橡皮 條中的彈力與兩個(gè)分力的合力相平衡.要想每次合力與分力的效果都相同， 則每次將橡皮條拉到同樣 的位置.故選A.(3

5、)應(yīng)注意：選用彈性小的細(xì)繩；橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤的軸應(yīng)在同一平面上，且與板面平行貼近等.二、疑難點(diǎn)撥例2在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，橡皮條一端固定在木 板上，用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某L位置。點(diǎn).以下操作中錯(cuò)誤的是（）A.同一次實(shí)驗(yàn)過程中，O點(diǎn)的位置允許變動(dòng)B.在實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈 簧秤的刻線C.實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程， 然后 只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)D.實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到 O點(diǎn)時(shí)，兩秤之間的夾角應(yīng)取 90不變，以便于計(jì)算合力的大小解析：A項(xiàng)O點(diǎn)位置不允許變動(dòng)，這樣才可以使兩次效果

6、相同；C項(xiàng)中不允許將秤的拉力大小拉到最大量程，這樣不便于調(diào)節(jié)；D項(xiàng)中兩秤之間的夾角是任意的，使 平行四邊形定則具有一般性.答案：ACD典例剖析例3如圖所示是兩位同學(xué)在做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn) 時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？在比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一個(gè)結(jié)果中，若F是準(zhǔn)確的，則誤差較大的原因可能是 哪些？解析：按本實(shí)驗(yàn)的要求，F(xiàn)為Fi和F2通過平行四邊形定則所得合 力；F為Fi和F2的等效力，即用一只彈簧秤拉時(shí)的力.橡皮條在這 個(gè)力的作用下，其力的方向與橡皮條的伸長(zhǎng)方向在一條直線上，顯然圖(b)不符合事實(shí)，比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是圖(a).圖(a)中F與F 誤差較大的原因可能是

7、：Fi的方向比真實(shí)方向偏左；F2的大小比 真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)方向偏左；作圖時(shí)兩虛線不與Fi線和F2線平行.F是按平行四邊形定則作出的合力是理論值，用一個(gè)彈簧秤 拉時(shí)測(cè)出的力F為實(shí)驗(yàn)值.本實(shí)驗(yàn)就是要用現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和已有 實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，檢查已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確，達(dá)到驗(yàn)證的目的.三、課堂作業(yè)1.下面列出的措施中，哪些是有利于改進(jìn)本節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的()A.橡皮條彈性要好，拉到O點(diǎn)時(shí)拉力適當(dāng)大些B.兩個(gè)分力Fi和F2間的夾角要盡量大些C.拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)平行貼近木板面D.拉橡皮條的繩要細(xì)，而且要稍長(zhǎng)一些2.在“探究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)注意(A. 描點(diǎn)、

8、作圖時(shí)的鉛筆應(yīng)尖一些，圖的比例適當(dāng)大一些B. 拉橡皮條的細(xì)繩適當(dāng)長(zhǎng)一些C. 在用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)，兩細(xì)繩間的夾角盡量大些D.在用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)適當(dāng)大些3. 在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，橡皮條的一端固定在 A點(diǎn)，另一端被兩個(gè)彈簧秤拉到 O點(diǎn)，如圖甲所示.兩彈簧秤讀數(shù)分別 為Fi和F2,細(xì)繩方向分別與 OA直線延長(zhǎng)線的夾角為 i和 2,如圖 乙所示 . 以下說法中正確的是()A.O點(diǎn)位置不變，合力不變B.用平行四邊形定則求得的合力 F 一定沿OA直線方向C.若不改變O和 1, Fi增大，F(xiàn)2必減小D.合力必大于Fi或F24. 李明同學(xué)在做 “探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”

9、實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置 O點(diǎn)以及兩只彈簧秤拉力的大小，如圖(a) 所示，(1)試在圖(a)中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下Fi和F2的合力圖示，并 用 F 表示此力.(2) 有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是A.兩彈簧秤的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧秤的拉力是分力C.兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置。.這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只彈簧秤的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整一只彈簧秤拉力的大小即可(3)圖(b)所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié) 果，其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力F是用一只彈簧秤

10、拉時(shí)的圖示)答：(4)在以上比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中，造成誤差的主要原 因是：(至少寫出兩種情況)答：.5.在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖 甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB 和OS細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.(1)圖乙中的是力Fi和F2的合力的理論值；是力Fi和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值.(2)在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答：.（選填“變”或“不變”）6.如圖所示，在探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)中橡皮筋一端固定于P點(diǎn)，另一端連接兩個(gè)彈簧秤，使這端拉至 O點(diǎn)，現(xiàn)使F2大小不變地 沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度

11、，相應(yīng)地使 Fi的大小及圖中（3角發(fā)生變化.則 相應(yīng)的變化可能是（）A.Fi 一定增大B.Fi也可能減小C.Fi若增大，（3角一定減小D.Fi若增大，（3角可能增大課后練習(xí)第6課時(shí) 實(shí)驗(yàn)二探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律1 .下面列出的措施中，哪些是有利于改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的（ ）A.橡皮條彈性要好，拉到 O點(diǎn)時(shí)拉力能適當(dāng)大些8 .兩個(gè)分力Fi和F2間的夾角要盡量大些C.拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤平行貼近木板面D.拉橡皮條的繩要細(xì)，而且要稍長(zhǎng)一些2 探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理是等效原理，其等效性是指（）A.使兩分力與合力滿足平行四邊形定則B.使兩次橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)都與某點(diǎn)O重合C.使兩次橡皮筋伸

12、長(zhǎng)的長(zhǎng)度相等D.使彈簧秤在兩種情況下發(fā)生相同的形變3 用平木板、細(xì)繩套、橡皮條、測(cè)力計(jì)等做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，為了使驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的的是()A.使用測(cè)力計(jì)前應(yīng)將測(cè)力計(jì)水平放置，然后檢查并矯正零點(diǎn)B.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行C.兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)D.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)適當(dāng)大些，但不能超過測(cè)力計(jì)的量程E.同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置4 在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套( 如圖 1 6 5) 實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈

13、簧秤分別勾住細(xì)繩套，并互成角度地拉橡皮條某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：圖 1 6 5A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行其中正確的是 ( 填入相應(yīng)的字母)5 (1) 要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須A.每次將橡皮條拉到同樣的位置B .每次把橡皮條拉直C.每次準(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)D .每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向(2) 為 了 提 高 實(shí) 驗(yàn) 的 準(zhǔn) 確 性 ， 減 小 誤 差 ， 實(shí) 驗(yàn) 中 應(yīng) 注 意6 在探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)中得到如下數(shù)據(jù)，請(qǐng)選擇合適的標(biāo)度在圖 1 6 6方框中作圖完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理圖1 6 6

14、7 如圖 1 6 7 甲為“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置(1) 下列說法中正確的是A.在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)Fi、F2和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點(diǎn) 。的位 置不能變化B.彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)線時(shí)，拉力方向必須豎直向下C Fi、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程D.為減小測(cè)量誤差，F(xiàn)i、F2方向間夾角應(yīng)為90(2) 彈簧測(cè)力計(jì)的指針如圖i 6 7 乙所示，由圖可知拉力的大小為N.8. (2009 山東，23)某同學(xué)在家中嘗試探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮 筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)

15、釘子 A、B上，另一端與第三條橡皮筋 連接，點(diǎn)為Q將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物.(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 .a.測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b .測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c.測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度 d .記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的 方法是.答案隨堂訓(xùn)練1 .解析：拉力“適當(dāng)”大些能減少誤差；而夾角“盡量”大些， 則使作圖誤差變大；橡皮條等“貼近”木板，目的是使拉線水平；繩 細(xì)稍長(zhǎng)便于確定力的方向性.答案:ACD2 .解析：作圖時(shí)比例大些，使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大些，可以減小相對(duì)誤差.拉橡皮條的細(xì)繩長(zhǎng)些，可使記錄繩方向的點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)O的

16、距離大些，減小連線時(shí)的誤差.因此A、B、D選項(xiàng)所述都能起到減小相對(duì)誤差的作用.在實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)分力 Fi、F2的夾角0越大，用平行四 邊形作圖時(shí)得出的合力F的誤差也越大，所以在實(shí)驗(yàn)中不能把角0取 得太大.答案：ABD3 .答案:A4 .答案：(1)(2) AC (3)張華做的符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)4 4) 1、Fi的方向比真實(shí)方向偏左.2、F2的大小比真實(shí)值偏小且 方向比真實(shí)方向偏左.3、作圖時(shí)兩條虛線不分別與Fi線和F2線平行.5 .解析：(1) Fi和F2的合力從理論上講應(yīng)該是 F,因?yàn)樗鼈兊暮?力從效果上講就是使結(jié)點(diǎn)到達(dá)。點(diǎn)位置，而用一個(gè)彈簧秤拉的效果也 是使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)位置，所以Fi和F2的合力方

17、向從理論上應(yīng)該與 AO 在同一直線上.但在實(shí)驗(yàn)時(shí)Fi和F2的大小和方向有誤差，所以 F是 Fi和F2的測(cè)量值.(2)若將細(xì)繩換成橡皮筋，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生變化，在實(shí)驗(yàn)時(shí) 只要每次把結(jié)點(diǎn)拉到。點(diǎn)位置，效果是一樣的.答案：(i) F F (2)不變6.解析：O點(diǎn)位置不變說明Fi,F2合力不變，以O(shè)點(diǎn)為圓心，以F2 為半徑做圓：矢量三角形關(guān)系，由圖可看出(3角先增大后減小而Fi一直增大.當(dāng)Fi與F2垂直時(shí)B角最大.答案：AD第6課時(shí)實(shí)驗(yàn)二驗(yàn)證力的平行四邊形定則1 . 答案：ACD2 .答案：B3 答案： ABDE4解析：該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)分力的效果等效于其合力的效果，不必要求兩分力等大，故B錯(cuò)；與兩繩長(zhǎng)短無關(guān)，A錯(cuò)；但需使兩分力與合 力在同一平面內(nèi)，故C正確.答案：C5 答案： (1)A (2) 選用彈性小的細(xì)繩橡皮條、 細(xì)繩和彈簧秤的軸線應(yīng)在同一平面上，且與板面平行貼近等6 答案：作圖如下7.解析：(1)在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)的過程中，橡皮條結(jié)點(diǎn)。的位置不能 變化，如果變化，即受力變化，所以 A選項(xiàng)正確；由于彈簧測(cè)力計(jì)是 通過定滑輪拉結(jié)點(diǎn) Q定滑輪只能改變力的方向不能改變力的大小，所以彈簧測(cè)力計(jì)拉線的方向不一定要沿豎直方向，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)的使用，不能超過其量程，C選項(xiàng)正確；兩個(gè)拉力的方向合適 即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定為 90 ,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤.(2) 由圖