1、课时作业9实验：验证力的平行四边形定则时间：45分钟1在“验证力的平行四边形定则”的实验中(1)其中实验步骤如下：A在水平位置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个细绳套，通过细绳套同时用两个弹簧测力计(平行方木板)互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一点O，在白纸上用铅笔记下O点的位置并读出两弹簧测力计的示数F1和F2.B只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条，使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出示数F并记下F的方向请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是没有记录两细绳的方向；B中是没有使结点到达相同的位置O.(2)某同学认为实验过程中必须注
2、意以下几项，其中正确的是CD.A两根细绳必须等长B橡皮条应与两细绳夹角的平分线在同一直线上C读数时视线要正对弹簧测力计的刻度D两拉力之间的夹角不要太小，也不要太大解析：(1)力的合成遵循平行四边形定则，力的图示可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必须先测量出其大小和方向，步骤A中遗漏了力的方向；合力与分力为一种等效替代的关系，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，步骤B中遗漏了使结点到达相同的位置O.(2)为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向无影响，A、B错误；读数时视线正对弹簧测力计的刻度能减小偶然误差，C
3、正确；两个拉力的夹角过大，合力会过小，测量时相对误差大，夹角太小会导致作图困难，也会增大偶然误差，D正确2请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容(1)如图甲所示，在铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端拴两个细绳套(2)如图乙所示，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及两细绳的方向(3)如图丙所示，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点，记下此时弹簧测力计的示数F3.00 N和细绳的方向(4)如图丁所示，已按一定比例作出了F1、F2和F的图示，请用作图法作出F1和F2的合力答案：见解析
4、图(5)合力与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大(填“大”或“小”)解析：(2)要记下两分力F1和F2的方向(3)弹簧测力计的示数要估读一位，即F3.00 N.(4)由力的图示作出F1和F2的合力F，如图所示(5)由图示所示，将F1减小或减小F1与F2的夹角，合力F与F更接近重合，则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大3将橡皮筋的一端固定在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、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两
5、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2.50 N和4.00(或4.00_2.50) 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(3)图丙中a、b两图是两位同学得到的实验结果，其中哪一个图符合实际？若合力测量值F是准确的，则F与F有误差的原因可能有哪些？解析：(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N，读数时应估读一位，所以读数分别为2.50 N和4.00 N.(2)取一个小方格的边长表示0.50 N，作出两个力及它们的合力如图所示(3)F是用一个弹簧测力计拉橡皮筋所得到的，其方向一定在橡皮筋所在直线上
6、，所以b图符合实际产生误差的原因主要是弹簧测力计读数偏差，确定分力方向不够准确等答案：(2)见解析图(3)b图误差原因见解析4.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力大小F1、F2和F3.回答下列问题：(1)按下列方式改变钩码个数，实验能完成的是BCD(填选项前的字母)A钩码的个数N1N22，N34B钩码的个数N1N33，N24C钩码的个数N1N2N34D钩码的个数N13，N24，N35(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是A(填选项前的字母)A
7、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，你认为下图中甲(选填“甲”或“乙”)是正确的解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1F2|F3F1F2，因此B、C、D选项都是可以的(3)实验中F3是竖直向下的5某实验小组用一支弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2，主要实验步骤如下：(1)弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使
8、橡皮筋的结点到达O点处，记下弹簧测力计的示数F；(2)弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0方向，绳套2沿120方向，记下弹簧测力计的示数F；(3)根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力为F；(4)比较F和F即可初步验证；(5)只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤；(6)将绳套1由0方向缓慢转动到60方向，同时绳套2由120方向缓慢转动到180方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120不变，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是A.(填选项前的序号)A逐渐增大 B先增大后减小C逐渐减小 D先减小后增大解析：
9、在用两个力拉绳套时，由于夹角为120，根据平行四边形定则，由几何知识可得绳套1的拉力为F，只需从弹簧秤读数上验证F和F是否相等即可两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图象，如图所示，根据图象可知，绳套1的拉力大小逐渐增大6.如图所示，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，该类型传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负B固定不动并通过光滑铰链连接一直杆，A可沿固定的圆弧形轨道(圆心在O点)移动，A连接一不可伸长的轻绳，轻绳另一端系在杆右端O点构成支架，实验时始终保持杆在水平方向，取重力加速度大小g10 m/s2，计算结果保留
10、一位有效数字操作步骤如下：测量轻绳与水平杆的夹角；对两个传感器进行调零；用另一根轻绳在O点悬挂一钩码，记录两个传感器的读数；取下钩码，移动A，改变角；重复上述实验步骤，得到的数据记录在表格中.F1/N2.0011.1551.1562.002F2/N1.7330.5780.5791.7343060120150(1)根据表格数据可得，A对应的是表中力F1(选填“F1”或“F2”)，钩码质量为0.1 kg.挂上钩码后，A沿固定轨道移动过程中轻绳AO上的力的最小值为1 N.(2)每次改变角后都要对传感器进行调零，此操作目的是C.A事先忘记调零B可以完全消除实验的误差C消除直杆自身重力对结果的影响解析：
11、(1)由题中表格数据可知，F1都是正值，传感器受到的都是拉力，因绳子只能提供拉力，故A对应的是F1.当30时，对点O受力分析有F1sin30mg，解得m0.1 kg，当AO方向竖直时，拉力最小，则最小值为Fmg1 N.(2)本实验中多次对传感器进行调零，是为了消除直杆自身重力对结果的影响，故C正确7某学生实验小组设计了一个“验证力的平行四边形定则”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1，F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细
12、绳间的夹角实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为100克，取g9.8 m/s2.(1)关于实验，下列说法正确的是(AC)A实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内B每次实验都必须保证结点位于O点C实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向D实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力(2)根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2，请你作图得到F1、F2的合力F(只作图，不求大小)，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等(回答出一项合理答案即可)解析：(1)实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力等于细线中的拉力，选项A正确；该装置每次实验不需要保证结点位于O点，选项B错误；实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向，选项C正确；悬挂于O点钩码的总重力可以根据钩码的质量得出，不需要力传感器测量，选项D错误(2)利用平行四边形定则作出F1和F2的合力F，该合力方向不完全在竖直方向的可能原因是定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等答案：(2)如解析图所示
