高中物理-共点力的合成实验专题-必修1
内化提升
1．下面列出的措施中，有利于改进实验结果的是( ) A．橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力应适当大些 B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面 D．拉橡皮条的绳要细，而且稍长一些
解析：拉力“适当”大些能减小误差；而夹角“尽量”大些，则使作图误差变大；橡皮条等“贴近”木板，目的是使拉线水平；绳子细长便于确定力的方向．
答案：ACD
2．在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．下列操作中正确的是( )
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力大小
解析：同一次实验中，拉力效果应相同，故O点不能变动，A错；C项中，因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点，每一个弹簧测力计都有可能超过它的量程，造成损坏，C错．该实验是验证力的平行四边形定则，两分力的夹角成任意角度都适用，不必成90°，D错．
答案：B
图6
3．如图6所示，使弹簧测力计②从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在此过程中，保持结点O的位置不变，保持弹簧测力计①的拉伸方向不变．那么，在全过程中关于弹簧测力计①、②的示数F1和F2的变化情况是( )
A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2增大
C．F1减小，F2先增大后减小 D．F1减小，F2先减小后增大
图7
解析：由于结点O的位置不变，所以F1和F2合力的大小与方向均不改变，即平行四边形的对角线不变．由于弹簧测力计①的拉伸方向不变，所以，F1的方向不变，即平行四边形的一组对边(F1)所在的直线不变．当弹簧测力计②从图示的位置沿顺时针方向缓慢转动时，平行四边形的另一组对边(F2)分别绕对角线的两端顺时针转动如图7所示．由图可知，当F2与F1垂直时，F2最小，故在这一过程中，F2先减小后增大，而F1一直减小．
答案：D
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图8
4．做“验证力的平行四边形定则”的实验．实验步骤如下： (1)在水平放置的木板上，固定一张白纸．
(2)把橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴两根细绳套，细绳与橡皮筋的交点叫做结点． (3)在纸面上离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点．
(4)用两个弹簧测力计分别沿水平方向拉两个细绳套，把结点拉至A点，如图8所示，记下此时两力F1和F2的方向和大小．
(5)改用一个弹簧测力计沿水平方向拉细绳套，仍把结点拉至A点，记下此时F′的方向和大小．
(6)拆下弹簧测力计和橡皮筋
请你写出下面应继续进行的实验步骤．
解析：以后的实验步骤为：
(1)在A点按同一标度，作出F1、F2、F′的图示． (2)利用平行四边形定则作F1、F2的合力F. (3)比较F和F′的大小和方向，并得出结论．
图9
π
5．如图9所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点(α＋β<)，现保持A
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的读数不变，而使夹角减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：
(1)B的示数应是( ) A．一定变大 B．一定不变 C．一定变小
D．变大、不变、变小均有可能 (2)夹角β的变化应是( )
A．一定变大 B．一定不变 C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
图10
解析：本题重点考查作图法求解力的合成问题，只有规范作图才能做出正确判断，切忌
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作图时随意乱画．
“使O点保持不变”即表明A、B拉力的合力的大小和方向不变，则以O为圆心，以A的拉力大小为半径画圆弧如图10所示，根据平行四边形定则，按题意α减小，可知B的拉力的大小和方向均发生相应的变化．由图可知B的拉力的大小和角度β都将变小，故(1)、(2)均选C.
答案：(1)C (2)C
6．如图11所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．
图11
解析：由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F′是F1和F2
的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，显然F′的方向应在细线的方向上，因甲同学F′的方向与细绳在同一直线上，故甲同学是符合事实的．
本题解答的焦点在F′的方向的确定上．两位同学的实验结果都有误差，这是正常的，但乙同学很明显在F′的方向的确定上违背了实验的要求，作图是错误的．
答案：甲
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