题目内容
18．
如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．
②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将该位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录为F1、F2，并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，分别将其与O点连接，表示两力的方向．
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．
（1）在③中，用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点，这样做的目的是：合力与分力的作用效果相同．
（2）这位同学在实验中确定分力方向时，同实验小组的另一个同学提出：图甲所示的a点位置标记得不太妥当，其原因是：Oa间距太小．
（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中F1和F2的合力：理论值是F′，实际测量值是F．（填F或F′）
（4）已知两共点力F1=3.0N、F2=4.0N，两力之间夹角为60°，请你利用“力的平行四边形定则”求出这两个力的合力，合力大小为6.2N（保留一位小数）．
分析 （1）合力与分力间的关系是等效替代，所以我们要让一个力（合力）与两个力（分力）产生相同的作用效果；
（2）确定力方向时，用画点的方法记录，两点确定一条直线，两个点距离适当的远一点能减小误差；
（3）数据处理时要注意：用平行四边形画出来的是理论值，与橡皮筋同线的是实际值；
（4）根据力的图示要求进行作图，注意表明力的大小、方向、作用点，然后根据平行四边形定则求出合力的大小．
解答 解：（1）合力与分力间的关系是等效替代，所以我们要让一个力（合力）与两个力（分力）产生相同的作用效果．所以将橡皮筋的活动端都拉至O点，这样做的目的是：合力与分力的作用效果相同．
（2）确定力方向时，用画点的方法记录，两点确定一条直线，两个点距离适当的远一点能减小误差．所以这位同学在实验中确定分力方向时，图甲所示的a点标记得不妥，其原因是：Oa间距太小．
（3）数据处理时要注意：用平行四边形画出来的是理论值，图中F′是平行四边形的对角线，故F′是应用力的合成的平行四边形定则求出的F1和F2的合力，实际值是F．
（4）F1、F2的图示及力的合成图如下图所示：
根据比例关系可知合力大小为F=6.1N
故答案为：
（1）合力与分力的作用效果相同；
（2）Oa间距太小；
（3）F′、F；
（4）6.2．
点评 实验中一定要通过实验的原理去掌握实验，脱离开原理是无法正确解决实验问题的，知道力的合成遵循平行四边形定则，会根据平行四边形定则进行误差分析．
练习册系列答案
相关题目
8．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0、地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G．则可知（ ）
| A． | 地球的质量为 $\frac{{g}_{0}{R}^{2}}{G}$ | |
| B． | 地球表面赤道处的重力加速度大小为 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$ | |
| C． | 近地卫星在轨道运行的加速度大小为 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$ | |
| D． | 地球同步卫星在轨道运行的加速度大小为$\root{3}{\frac{16{g}_{0}{R}^{2}{π}^{2}}{{T}^{2}}}$ |
9．2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g．则（ ）
| A． | 在0.4 s～2.5 s时问内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 | |
| B． | 从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的$\frac{1}{10}$ | |
| C． | 在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小不会超过2.5g | |
| D． | 在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率逐渐减小 |
如图所示，一平行板电容器的两极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和-Q，此时悬线与竖直方向的夹角为$\frac{π}{6}$．再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到$\frac{π}{3}$，且小球与两极板不接触．求：
13．有一条两岸平行、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所走的位移的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船去程与回程所用时间的比值为（ ）
| A． | $\frac{k}{\sqrt{{k}^{2}-1}}$ | B． | $\frac{1}{\sqrt{{k}^{2}-1}}$ | C． | $\frac{1}{\sqrt{{k}^{2}-2}}$ | D． | $\sqrt{2-{k}^{2}}$ |
3．一个从静止开始作匀加速直线运动的物体，从开始运动起，依次通过三段相邻位移的长度分别是1m、8m、27m，则通过这三段位移的时间之比是（ ）
| A． | 1：3：6 | B． | 1：2：3 | C． | 1：2：2 | D． | 1：9：36 |
10．
如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移一时间（x-t）图线，由图可知（ ）
如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移一时间（x-t）图线，由图可知（ ）| A． | 在时刻tl，a车与b车相遇 | |
| B． | 在时刻t2，a、b两车运动方向相反 | |
| C． | 在tl到t2这段时间内，b车的位移比a车小 | |
| D． | 在tl到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的小 |
如图所示，PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一阻值R=10Ω的电阻，两导轨间距L=1m，导轨平面与水平的夹角θ=30°，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上；一质量m=0.1kg的均匀金属杆ab放置在导轨上，杆ab与导轨PQ、MN垂直，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$，现让杆ab由静止开始沿导轨下滑，从杆ab开始下滑到恰好匀速运动的过程中，通过电阻R的电荷量q=0.6C，取重力加速度g=10m/s2，导轨和杆ab的电阻均不计．求杆ab：