题目内容
【题目】在“探究求合力的方法”的实验中
(1)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)为了减小实验误差,实验时应
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
(3)下面是该实验中的两个实验步骤:
A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2 .
B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向.
请指出以上步骤中的错误或疏漏:
A中是 . B中是 .
(4)如图甲是某同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图,F 和F′中是F1和F2合力的实际测量值.
(5)某同学在坐标纸上画出了如图乙所示的两个已知力F1和F2 , 图中小正方形的边长表示2N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2的关系正确的有
A.F1=4N
B.F=12N
C.θ1=45°
D.θ1<θ2 .
【答案】
(1)B
(2)A,B
(3)没有记录两拉力的方向;没有说明把结点拉到O点
(4)F
(5)B,C
【解析】解:(1)F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向.
实验中两次要求效果相同,故实验采用了等效替代的方法,故ACD错误,B正确.
故选:B(2)A、本实验中我们只需使两个力的效果与一个力的效果相同即可,拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好,有利于记录绳子的方向.故A正确;
B、为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向,弹簧秤一定要与木板平行;故B正确;
C、实验中,不需要将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程.故C错误;
D、F1、F2方向间夹角大并不能减小误差,实验不需要F1、F2方向间的夹角非常大,故D错误.
故选:AB(3)A.用两根弹簧秤互成角度沿细线的方向同时拉细绳套,记录此时两弹簧秤的示数F1、F2和结点O的位置.还需要记下两弹簧秤拉力方向;
B、只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉至O位置,而不是使橡皮筋伸长相同的长度,再记录此时弹簧秤拉力F′的大小和方向.(4)F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向.(5)根据平行四边形定则,作出两个力的合力,如图.从图上可知,F1= N,合力F=12N.根据几何关系知F1与F的夹角分别为θ1=45°.从图上可知,θ1>θ2 . 故B、C正确,A、D错误.
故选:BC.
所以答案是:(1)B;(2)AB;(3)没有记录两拉力的方向;没有说明把结点拉到O点;(4)F;(5)BC
【考点精析】解答此题的关键在于理解力的合成的相关知识,掌握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.