1、课时跟踪检测（十六）探究两个互成角度的力的合成方法1在做“探究两个互成角度的力的合成方法”的实验中，以下说法中正确的是()A用两个弹簧测力计拉小圆环时，两细绳之间的夹角必须为90，以便求出合力的大小B用两个弹簧测力计拉小圆环时，小圆环的位置必须与用一个弹簧测力计拉时小圆环的位置重合C若用两个弹簧测力计拉时合力的图示F与用一个弹簧测力计拉时拉力的图示F不完全重合，说明力的平行四边形定则不一定是普遍成立的D同一实验过程中，小圆环所处的位置O允许变动解析：选B两细绳之间的夹角是任意的，A错误；同一实验过程中，前后两次小圆环的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D错误；由于测量和作图存在误差，F和F
2、的方向不一定完全重合，实验可以证明，在误差允许的范围内，平行四边形定则总是成立的，C错误。2.用如下的器材和方法可以“探究两个互成角度的力的合成规律”，在圆形桌子上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑、等高的定滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验的步骤如下：A在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止B在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三个拉力的图示C以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度D检验对角线的长度和绕过P1绳的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上(1
3、)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳挂的钩码质量一定大于_且小于_。(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点_(填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平_(填“会”或“不会”)影响实验的结论。解析：(1)若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则两绳子的拉力分别为mg、2mg，两绳子的拉力的合力F的范围是2mgmgFmg2mg，即mgF3mg，三力的合力为零，则第三根绳挂的钩码质量在m3m之间，即第三根绳挂的钩码质量一定大于m且小于3m。(2)本实验不是
4、先用一根绳拉结点，然后用两根绳去拉结点，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，若桌面不水平，也不会影响实验的结论。答案：(1)m3m(2)不必不会3在“探究两个互成角度的力的合成方法”中，将橡皮条的一端固定在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、最小分度为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮条的活动端拉到O点时；两根细绳相互垂直，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_N和_N。(只需读到0.1 N)(2)在如图乙所示的方格纸上按作图法
5、的要求画出这两个力及它们的合力。解析：(1)由题图甲知，竖直向下的弹簧测力计读数为2.5 N，水平向右的弹簧测力计读数为4.0 N。(2)两力均是0.5 N的整数倍，因此，选方格纸中一个小方格的边长表示0.5 N，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它们的合力如图所示。答案：(1)2.54.0(2)见解析图4.在进行“探究两个互成角度的力的合成方法”的实验中，用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹角为90。(图中钩码规格相同)(1)换用一根线牵引弹簧图(b)，使弹簧的伸长量与两个力作用时相同，此时需要挂_个与图甲中相同规格的钩码。(2)你对合力与
6、分力遵循的规律作出的猜想是_。(3)本实验采用的科学方法是_。A理想实验B等效替代C控制变量 D物理模型解析：(1)设一个钩码受到的重力为G，题图(a)中互成90的两个力F13G，F24G，则合力为F5G，题图(b)中为了保持拉力的作用效果相同，故要挂5个规格相同的钩码。(2)根据3、4、5个钩码及夹角的关系，可知猜想出力的合成遵循平行四边形定则或三角形定则。(3)该实验保证合力与几个分力共同作用的作用效果相同，运用了等效替代法，故B正确。答案：(1)5(2)力的合成遵循平行四边形定则(或三角形定则)(3)B5(2021年1月新高考8省联考河北卷)为验证力的平行四边形定则，某同学准备了以下器材
7、：支架，弹簧，直尺，量角器，坐标纸，细线，定滑轮(位置可调)两个，钩码若干。支架带有游标尺和主尺，游标尺(带可滑动的指针)固定在底座上，主尺可升降，如图1所示。实验步骤如下：(1)仪器调零。如图1，将已测量好的劲度系数k为5.00 N/m的弹簧悬挂在支架上，在弹簧挂钩上用细线悬挂小钩码作为铅垂线，调节支架竖直。调整主尺高度，使主尺与游标尺的零刻度对齐。滑动指针，对齐挂钩上的O点，固定指针。(2)搭建的实验装置示意图如图2。钩码组mA40 g，钩码组mB30 g，调整定滑轮位置和支架的主尺高度，使弹簧竖直且让挂钩上O点重新对准指针。实验中保持定滑轮、弹簧和铅垂线共面。此时测得36.9，53.1，
8、由图3可读出游标卡尺示数为_cm，由此计算出弹簧拉力的增加量F_N。当地重力加速度g为9.80 m/s2。(3)请将第(2)步中的实验数据用力的图示的方法在图框中做出，用平行四边形定则做出合力F。(4)依次改变两钩码质量，重复以上步骤，比较F和F的大小和方向，得出结论。实验中铅垂线上小钩码的重力对实验结果_(填写“有”或“无”)影响。解析：(2)游标卡尺精确度为0.1 mm，读数为97 mm80.1 mm97.8 mm9.78 cm。则弹簧拉力的增加量为Fkx5.009.78102N0.489 N。(3)根据题意可知OA绳产生的拉力为FOAmAg401039.8 N0.392 N，OB绳产生的拉力为FOBmBg301039.8 N0.294 N，合力F如图所示。(4)在求解合力的过程中，求解的是弹簧弹力的变化量，所以小钩码的重力对实验结果无影响。答案：(2)9.780.489(3)见解析图(4)无
