1、课时训练2探究求合力的方法、探究作用力与反作用力的关系和研究平抛运动基础巩固1.小明与小刚同学共同合作完成“探究求合力的方法”实验.(1)除了木板、图钉、白纸、系有两根细绳的橡皮条、铅笔之外,如图所示的器材中还需要的是(填序号);(2)实验中,下列说法正确的是。A.两个分力的夹角要尽量大些B.两个分力的夹角要尽量小些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板D.拉橡皮条的细绳要细且长,要在细绳正下方、稍远的距离上描出两个点,用以确定细绳拉力的方向解析:(1)根据实验操作步骤可知还需要弹簧测力计、刻度尺,故选BD。(2)两个分力的夹角不宜太大也不宜太小,故A,B不正确;为保证弹簧
2、测力计产生平行于纸面的力,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,故C正确。为了减小误差,拉橡皮条的细绳要细且长,要在细绳正下方、稍远的距离上描出两个点,用以确定细绳拉力的方向,故D正确。答案:(1)BD(2)CD2.“探究求合力的方法”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的是力F1和F2的合力的理论值;是力F1和F2的合力的实际测量值。(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:(选填“变”或“不变”)。(3)本实验采用的科学方法是 。A.理想实验
3、法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法解析:(1)用平行四边形定则作图得到的是实验的理论值,即F;直接测量得到的是实际测量值,即F。(2)细绳的作用是对结点O施加不同方向的拉力F1,F2,如果换用橡皮筋,结果是一样的。(3)力的合成与分解使用的是等效替代法,B正确。答案:(1)FF(2)不变(3)B3.如图所示,利用弹簧测力计探究作用力与反作用力关系的实验中,(1)关于实验以下说法正确的是。A.若滑块静止不动,则弹簧测力计A对B的拉力与B对A的拉力大小相等B.若滑块做匀速直线运动,则弹簧测力计A对B的拉力与B对A的拉力大小相等C.若滑块做匀加速直线运动,则弹簧测力计A对B的拉力与B对
4、A的拉力大小不相等D.若滑块做变加速直线运动,则弹簧测力计A对B的拉力与B对A的拉力大小不相等(2)在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料的作用是。A.为了增大指针受到的阻力B.可以帮助我们记录下指针示数的最大值C.防止指针与弹簧测力计外壳间的摩擦D.防止测的力超过弹簧测力计的测量范围解析:(1)弹簧测力计A对B的拉力与B对A的拉力大小关系与运动状态无关,作用力与反作用力总是大小相等。故选项A,B正确。(2)在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料,可以做成带“记忆功能”的弹簧测力计,在实验中泡沫塑料停在拉力最大的位置上,方便我们记录指针示数。故选项B正确。答案:(1)AB(2)B4.在利用如图
5、所示的装置做“研究平抛运动”实验时,(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是(填字母)。A.游标卡尺 B.秒表C.坐标纸 D.天平E.弹簧测力计F.重垂线(2)下列说法正确的是(填字母)。A.用重垂线确定y轴方向B.应选用尽可能光滑的斜槽轨道C.用重垂线判断斜槽末端切线是否水平D.实验时需改变小球从轨道上释放的位置(3)若实验求解得到的初速度有误差,与误差产生原因无关的是(填字母)。A.斜槽与球间有摩擦B.斜槽末端切线不水平C.小球受空气阻力D.小球每次自由滚下的位置不同解析:(3)要保证每次实验时,小球平抛的初速度的大小和方向相同,需使小球每次从同一位置由静止释放,斜
6、槽末端应水平;斜槽与球间的摩擦不影响小球每次平抛的初速度的一致性;小球受的空气阻力使它不具备做平抛运动的条件,故只有选项A正确。答案:(1)CF(2)A(3)A能力提高5.如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图。(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有。A.安装斜槽轨道,通过调节使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接E.斜槽必须是光滑的,以免受到摩擦力的作用(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中yx2图象能说明平
7、抛小球运动轨迹为抛物线的是。解析:(1)“研究平抛物体运动”的实验斜槽轨道末端保持水平是为了保证水平初速度。从同一高度由静止释放是为了保证每次水平初速度相同,摩擦力不会影响实验结果。A,C正确。(2)根据平抛位移公式x=v0t与y=gt2,可得y=,因此选项C正确。答案:(1)AC(2)C6.如图甲所示用传感器研究两钩子间的作用力与反作用力,其中左侧传感器固定于木块上,两个钩子拉力的情况由计算机屏幕显示如图乙所示。(1)根据图象乙,下列说法正确的是。A.可能是木块静止时得到的B.可能是木块匀速运动时得到的C.可能是木块加速运动时得到的D.木块的速度一定变化(2)根据图乙可知一对作用力和反作用力
8、之间存在的关系是。(至少写出两点)解析:(1)两传感器之间的相互作用始终是大小相等,方向相反,与物体的运动状态无关,A,B,C均有可能,故A,B,C正确,D错误。(2)一对作用力和反作用力之间存在的关系是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。答案:(1)ABC(2)大小相等,方向相反7.(1)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点,另一端系两个细绳套。实验中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O,如图甲所示。下面是接下来的实验步骤,请将横线上的内容补充完整:用铅笔描下结点位置,记为O;记录两个弹簧测力计的示数
9、F1和F2和每条细绳(套)的方向;只用一个弹簧测力计,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F和细绳(套)的方向;按照力的图示要求,作出拉力F1,F2,F;根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;通过比较F和的大小和方向,即可得出结论。(2)为什么两次拉橡皮条都要将结点拉到同一位置O?。(3)在图乙所示的正方形方格纸上按作图法的要求作出F1和F2的合力F,若选定相邻两个小方格边长的长度表示大小为1 N的力,则合力为N。解析:(1)将由平行四边形定则求出的合力F与用一个弹簧测力计把橡皮条的结点仍拉到位置O时弹簧测力计的示数F及其方向作比较,即可得出实验结论;(2)本实验应用
10、等效替代的方法,两次拉橡皮条到同一点O,从而保证两次拉力的作用效果相同,即保证合力和分力的作用效果是相同的;(3)根据平行四边形定则,作出以F1,F2为邻边的平行四边形的对角线如图所示。根据相应几何关系可知 F=2.5 N。答案:(1)F(2)要保证两次拉力的作用效果相同,即保证合力和分力的作用效果相同(3)图见解析2.58.用如图甲所示的装置完成“研究平抛运动”的实验。(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是。A.打点计时器B.秒表C.重垂线 D.天平E.弹簧测力计(2)下列关于本实验的说法中正确的是。A.斜槽末端可以不水平B.建立坐标系时,应该用重垂线确定y轴C.应
11、使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下D.在描绘小球运动的轨迹时,应该用一条折线把所有的点都连接起来(3)某同学根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的一段运动轨迹,图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,小球在运动过程中的几个位置如图乙中的a,b,c所示,则小球从a运动到b所用的时间为t= s,小球做平抛运动的初速度v0= m/s。(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)解析:(1)还需要重垂线,确保小球抛出后在竖直面内运动,C正确。(2)斜槽末端保持水平,使得小球初速度沿水平方向做平抛运动,故A错误;建立坐标系时,应该用重垂线确定y轴,B正确;应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下,使得到达底端时的初速度相等,平抛运动的轨迹相同,C正确;在描绘小球运动的轨迹时,用平滑曲线连接,D错误。(3)根据y=gT2,解得T= s=0.14 s,则初速度v0= m/s=1.43 m/s。答案:(1)C(2)BC(3)0.141.43