2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章力與平衡1.2探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律課堂檢測(cè)含解析魯科版必修第一冊(cè)

PAGE4-探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律1.(多選)“探究求合力的方法”的試驗(yàn)狀況如圖所示,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OC為細(xì)繩。關(guān)于此試驗(yàn)下列說法正確的是()A.兩個(gè)分力FOB、FOC的方向肯定要垂直B.兩個(gè)分力FOB、FOC間夾角要盡量大些C.兩次拉橡皮筋時(shí),需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉至同一位置D.拉橡皮筋時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行【解析】選C、D。試驗(yàn)要便利、精確,兩分力適當(dāng)大點(diǎn),讀數(shù)時(shí)相對(duì)誤差小,夾角不宜太大,也不宜太小,兩個(gè)分力FOB、FOC的方向不肯定要垂直,故A、B錯(cuò)誤;兩次拉橡皮筋時(shí),為保證效果相同,需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉至同一位置,故C正確;拉橡皮筋時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行,可以使讀數(shù)精確,減小誤差,故D正確。2.在“互成角度的兩個(gè)力的合成”試驗(yàn)中,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使它伸長到某一位置O點(diǎn),已讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),這一步操作中還必需記錄的是 ()A.橡皮條固定端的位置B.細(xì)繩套的長度C.橡皮條伸長后的總長度D.登記O點(diǎn)位置和兩條細(xì)繩套的方向【解析】選D。該試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證力的平行四邊形定則,要依據(jù)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)兩個(gè)拉力的大小和方向作出平行四邊形求出其合力大小,然后與一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的拉力大小進(jìn)行比較,最終得出結(jié)論,故須要記錄的是O點(diǎn)位置,兩拉力的大小和方向,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。3.某同學(xué)用如圖所示的試驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。(重力加速度為g)(1)為了完成試驗(yàn),須要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置以及彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和彈力的方向,假如作圖得到的合力方向近似在____________方向上,且大小近似等于____________,則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。

(2)下列不必要的試驗(yàn)要求是____________(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)。

A.木板平面要保持豎直B.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)必需完全相同C.拉力方向應(yīng)與木板平面平行D.變更拉力,進(jìn)行多次試驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次試驗(yàn)中,該同學(xué)使彈簧測(cè)力計(jì)B處于水平方向,發(fā)覺彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,為了能夠完成試驗(yàn),他應(yīng)當(dāng)____________。

A.換用質(zhì)量稍輕的重物B.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力方向不變,減小其拉力C.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力大小不變,將其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度D.保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力大小不變,將其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度【解析】(1)結(jié)點(diǎn)O處于平衡狀態(tài),故A、B的合力方向近似在豎直方向上,且大小近似等于Mg,則可驗(yàn)證平行四邊形定則。(2)木板平面要保持豎直,要保證畫力沿豎直方向,故A必要;彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量精確即可,不要求兩測(cè)力計(jì)相同,故B不必要;拉線方向必需與木板平面平行,這樣才能確保力的大小精確性,故C必要;由于本試驗(yàn)中重物的重力肯定,因此兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力大小方向均是肯定的,所以不須要再讓結(jié)點(diǎn)每次靜止在同一位置,故D不必要。(3)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針超出其量程,則說明與彈簧測(cè)力計(jì)B和重物相連的兩根細(xì)線的拉力的合力已偏大。又由于掛重物的細(xì)線力的方向已確定,所以要么減小重物的重量,要么變更測(cè)力計(jì)B拉細(xì)線的方向,保持彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力不變,將其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度,從而使測(cè)力計(jì)A不超出量程,故A、D可行,B、C不行行。答案:(1)豎直Mg(2)B、D(3)A、D4.某學(xué)生試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的試驗(yàn),裝置如圖甲所示,在豎直放置的木板上部旁邊兩側(cè),固定兩個(gè)力傳感器,同一高度放置兩個(gè)可以移動(dòng)的定滑輪,兩根細(xì)繩跨過定滑輪分別與兩力傳感器連接,在兩細(xì)繩連接的結(jié)點(diǎn)O下方懸掛鉤碼,力傳感器1、2的示數(shù)分別為F1、F2,調(diào)整兩個(gè)定滑輪的位置可以變更兩細(xì)繩間的夾角。試驗(yàn)中運(yùn)用若干相同的鉤碼,每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為100g,取g=9.8m/s2。(1)關(guān)于試驗(yàn),下列說法正確的是____________。

A.試驗(yàn)起先前,須要調(diào)整木板使其位于豎直平面內(nèi)B.每次試驗(yàn)都必需保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)C.試驗(yàn)時(shí)須要記錄鉤碼數(shù)量、兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向D.試驗(yàn)時(shí)還須要用一個(gè)力傳感器單獨(dú)測(cè)量懸掛于O點(diǎn)鉤碼的總重力(2)依據(jù)某次試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),該同學(xué)已經(jīng)依據(jù)力的圖示的要求畫出了F1、F2,請(qǐng)你作圖得到F1、F2的合力F(只作圖,不求大小),并寫出該合力不完全豎直的一種可能緣由_____________________________________________。

【解析】(1)試驗(yàn)起先前,須要調(diào)整木板使其位于豎直平面內(nèi),以保證鉤碼重力等于細(xì)繩中的拉力,選項(xiàng)A正確;該裝置每次試驗(yàn)不須要保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;試驗(yàn)時(shí)須要記錄鉤碼數(shù)量、兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向,選項(xiàng)C正確;懸掛于O點(diǎn)鉤