题目内容
【题目】小明通过实验验证力的平行四边形定则.
(1)实验记录纸如图1所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.
(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.
实验装置如图2所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹.
两次实验记录的轨迹如3图所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 .
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?(填写选项前的字母)
A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.
【答案】
(1)
解:根据平行四边形定则求F2与F1的合力,作图如下,
F1和F2的合力F=4.70N.
(2)Fa=Fb
(3)B,D
(4)
解:根据小明的上述实验探究,对验证力的平行四边形定则实验注意事项有橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋
【解析】解: (2)过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的方向相同,
由于缓慢地移动N,根据平衡条件得Fa、Fb的大小关系为Fa=Fb . (3)A、两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长,不成正比;故A错误,B正确;
C、两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较小,故C错误;
D、从开始缓慢地移动N,橡皮筋受到的拉力增大,从图3中发现两次实验记录的轨迹间距在增大,所以两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大,故D正确;
故选:BD.
所以答案是:(1)如图;4.70N;(2)Fa=Fb ;(3)BD;(4)橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮条.
【考点精析】掌握力的合成是解答本题的根本,需要知道求几个已知力的合力,叫做力的合成;共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2.