Get清风10力的合成

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1、2.10力的合成根底梳理一、实验目的1 .验证力的平行四边形定那么.2 .培养学生应用作图法处理实验数据和得 出结论的能力.二、实验原理等效思想：一个力 F的作用效果和两个力 Fi、F2的共同作用效果都是让同一条一端固定的 橡皮条伸长到同一点，所以力 F就是这两个力 Fi和F2的合力.作出力F的图示，与根据平行 四边形定那么作出力Fi和F2的合力F的图示比 拟,在实验误差允许的范围内，F 和F大小相等、 方向相同.三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、 细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（多个）、 铅笔.四、实验步骤1 .仪器的安装(1)用图钉把白纸钉在方木板上.(2)把方木

2、板平放在桌面上，用图钉把橡皮条 的一端固定在A点，如下图，橡皮条的另一端拴 上两个细绳套.2 .操作、记录及结论(1)用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，互成 角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向， 并记录弹簧测力计的读数.注意在使用弹簧测力 计的时候，要使它的弹簧与木板平面平行.(2)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿 着两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作这 两个弹簧测力计的拉力 Fi和F2的图示，以Fi 和F2为邻边利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，即为合力F 的图示.(3)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮 条

3、的结点拉到同样位置 O.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.(4)比拟力F 与用平行四边形定那么求得的 合力F的大小和方向，在实验误差允许的范围内 看它们是否相等.(5)改变两个分力的大小和夹角，再做两次实 验.五、考前须知1 .结点O(1)定位O点时要力求准确.(2)同一次实验中橡皮条拉长后的 O点必须 保持不变.2 .拉力(1)用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴 线方向.(2)应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与 纸面平行的同一平面内.(3)两个分力Fl、F2间的夹角e不要太大或 太小.3 .作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同.(2)严格按力的

4、图示要求和几何作图法作出 平行四边形，求出合力.六、误差分析1 .弹簧测力计本身的误差.2 .读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力 计并调整好零刻度；弹簧测力计数据在允许的情 况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要 按有效数字正确读数和记录.3 .作图误差减小作图误差的方法：作图时两力的对边一 定平行.两个分力Fi、F2间的夹角越大，用平 行四边形作出的合力F的误差AF就越大，所以 实验中不要把Fi、F2间的夹角取得太大.方法规律1 .一个力的作用效果与两个力的作用效果 相同，它们的作用效果可以等效替代.此处的 作 用效果是指弹性形变量.2 .在实验室里如何选取两只规格相同的测

5、力计？提示：取两只测力计对钩向相反方向拉的过 程中，假设读数总相同，那么可选，假设读数不 同，应另换，直至相同为止.3 .实验过程中两力的夹角越大越好吗？提示：用两个弹簧测力计勾住绳套互成角度 地拉橡皮筋时，其夹角不宜太小，也不宜太大， 以60到100之间为宜.4 .具体实验操作时为什么要缓慢地拉橡皮 筋？提示：用两个弹簧测力计互成角度地缓慢地拉橡皮筋，而不应过快地拉，以免超出弹簧弹性 限度损坏弹簧或弹簧卡壳.5 .不要用老化的橡皮筋，检查方法是用一 个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次，使橡皮筋拉到 相同的长度看弹簧读数有无变化.6.细绳套应适当长一些，便于确定力的方 向.不要直接沿细绳套的方向画直

6、线，应在细绳 套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所 标点与O点连直线确定力的方向.考向一 对实验原理和实验操作的考查典例1（2021安徽，21 I ）在 验证力的平行 四边形定那么实验中，某同学用图钉把白纸固 定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在 板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端.用 两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度 地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某 一位置，如下图.请将以下的实验操作和处理补 充完整：用铅笔描下结点位置，记为 O;记录两个弹簧测力计的示数 Fi和F2,沿 每条细绳（套）的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；只用一个弹簧测力

7、计，通过细绳套把橡皮 条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,按照力的图示要求，作出拉力Fi、F2、F3；根据力的平行四边形定那么作出 Fi和F2 的合力F;比拟的一致程度，假设有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改良后再 次进行实验.解析使一个力F的作用效果和两个力Fi、 F2的共同作用效果相同，都是让同一条一端固定 的橡皮条伸长到某点，那么力 F就是力Fi、F2 的合力.作出F的图示，再根据力的平行四边形 定那么作出力Fi、F2的合力F3的图示，比拟F 和F3的大小和方向是否有较大差异，从而验证力的平行四边形定那么.答案沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出 几个点，用刻度尺把这些点连

8、成直线F和F3考向二实验数据处理典例2（2021山东，21）某同学通过下述实验 验证力的平行四边形定那么.实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上， 使其轴线沿竖直方向.如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧 秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉， 直 到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的 位置标记为Oi、O2,记录弹簧秤的示数 F,测 量并记录Oi、O2间的距离（即橡皮筋的长度1）.每 次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的1, 局部数据如下表所示：F(N)0l(cm)1o找出中F = 2.50 N时橡皮筋两端的位 置，重新标记为O、O,橡皮筋的拉力记为Foo，.在秤钩上涂抹

9、少许润滑油，将橡皮筋搭在 秤钩上，如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度 同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端到达O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的 拉力记为Foa, OB段的拉力记为Fob.完成以下作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F1图线，根据图线求得10=cm.(2)测得 OA=6.00 cm, OB = 7.60 cm,那么 Foa的大小为 N.(3)根据给出的标度，作出Foa和Fob的合力 F的图示.(4)通过比拟F与 的大小和方向，即可得出实验结论.解析(1)先描点，然后用平滑的直线连接,当弹簧秤的示数为0时，橡皮筋的长度为原长， 故原长为 10.0 cm;(

10、2)当OA=6 cm,OB=7.6 cm 时，橡皮筋的总长度为13.6 cm,对照图线可得 橡皮筋的弹力大小为1.80 N; (3)根据给定的标度 作出力的图示；(4)以两分力为邻边作平行四边 形，平行四边形的对角线表示合力F的大小，通过比拟F与Foo的大小和方向在误差允许的 范围内是否相等，可验证力的平行四边形定那 么.答案(1)如图甲所示 、均正确) 正确)(3)如图乙所示 (4)Foo- 考向三创新实验设计 探究高考命题视角以本实验为背景，通过改变实验条件、实验 仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，表 达拓展性、开放性、探究性等特点.视角1考查对实验原理的理解、实验方法的迁移视角2实

11、验器材的改良(1)用橡皮筋替代弹簧秆三个相同的橡皮筋，可将三个橡皮筋系于一 点，互成角度地将它们拉长，记下各自的拉力方 向，伸长后的长度，并测出原长，根据伸长量确 定三个拉力的大小关系，再结合力的图示作图验 证平行四边形定那么.(2)使用力的传感器一一用力传感器确定各 力的大小，同时确定细绳中拉力的方向，再结合 力的图示作图验证平行四边形定那么.(3)钩码替代弹簧秤典例3有同学利用如下图的装置来验证力 的平行四边形定那么：在竖直木板上铺有白纸， 固定两个光滑的滑轮 A和B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的重量相等，当系统到达平衡时， 根据钩码个数读出三根绳子的拉力 Fi、F2和F3,答复以下问

12、题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是()A.钩码的个数 Ni=N2 = 2, N3= 4B.钩码的个数 Ni = N3=3, N2=4C.钩码的个数 Ni=N2=N3= 4D.钩码的个数 Ni = 3, N2 = 4, N3=5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤 是()A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、 OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为以下图中 是正 确的.(填甲或乙)解析(1)实验中的分力与合力的关系必须 满足：|FiF2|F341 + F2,因此B、C、D选项 是可以的.

13、(2)A(3)甲 实验中F3是竖直向下的.答案(1)BCD(2)A(3)甲针对训练如下图，某实验小组同学利用 DIS实验装置 研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向 力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为 正，受到压力时读数为负.A连接质量不计的细 绳，可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动， 通过光滑银链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在 杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向，按 如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角/ AOB= e对两个传感器进行调零用另一根绳在 O点悬挂一个钩码，记录 两个传感器的读数取下钩码，移动传感器 a改变e角 重复上述实验步骤，得到表格.F1F2一一e3060

14、150(1)根据表格，A传感器对应的是表中力 (选填Fi或2).钩码质量为 kg(保存1位有效数字).(2)本实验中屡次对传感器进行调零，对此操 作说明正确的选项是()A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差解析(1)A传感器中的力均为拉力，为正值, 故A传感器对应的是表中力Fi,平衡时，mg =Fisin 0,当 6= 30时，Fi = 1.001 N,可求得 m = 0.05 kg.(2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，目的 是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故 C 正确.答案(1)Fi(2)C频考一对实验原理，实验

15、操作的考查1. (2021厦门高三月考)在探究求合力的方 法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上， 另 一端系上带有绳套的两根细绳. 实验时，需要两 次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤 互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通 过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，以下哪 些说法是正确的 镇字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C,将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 (2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对 减小实验误差有益的说法是(填字母代 号).A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数 之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳 方向的两点要远些解析(1)