鲁科版高一物理必修第一册(2019版)_《科学探究：力的合成》素养达标(第二课时).pdf

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1、第第 1 1 节节 科学探究：力的合成科学探究：力的合成1.(多选)在“探究求合力的方法“实验中，下列哪些方法有利于减小实验误差()A.两个分力的夹角要尽量大一些B.拉橡皮筋的拉力要适当大一些C.拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板D.作力的图示时，标度的选择要适当，使所作的图在不超出白纸的前提下尽量大一些。【解析】选 B、C、D。在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故A 错误；适当增大橡皮筋的拉力，可以减小偶然误差对其的影响，故 B 正确；为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，故C

2、正确；在作图时，选择适量标度，使作的图尽量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的影响，故 D 正确。2.(2019 银川高一检测)如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮筋的一端固定于 A 点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮筋的结点拉长到 O 点；图乙表示准备用一个拉力 F 拉橡皮筋，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。(1)有关此实验，下列叙述正确的是_(填正确答案标号)。A.在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好B.在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮筋的结点拉到 O 点C.拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，

3、以免产生摩擦D.在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越小越好-1-(2)图丙中 F是以 F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿 AO 方向的是_(选填“F”或“F”)。【解析】(1)在实验过程中，需要根据力的大小和方向作平行四边形，该实验采用了“等效替代”方法，要求两次拉橡皮筋时橡皮筋的伸长量大小和方向相同，对于两分力的夹角没有定性要求，只要便于减小误差即可。为了使所测量的力更准确，拉力的方向应与纸面平行。弹簧测力计的外壳不能与纸面接触，以免产生摩擦，影响拉力大小。(2)力的合成遵循平行四边形定则，理论值是根据平行四边形定则作出的，实际值是用弹簧测力计测出来的，故实际值一定沿 A

4、O 方向。答案：(1)B、C(2)F3.“研究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，橡皮筋的一端固定在A点，O 为橡皮筋与细线的结点，OB 和 OC 为细绳，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。(1)图乙中_是力 F1和 F2合力的理论值，_是力 F1和 F2合力的实际测量值，_一定沿 AO 方向。(均选填“F”或“F”)(2)关于本实验的注意事项，下列说法正确的是_。A.两细绳之间的夹角越大越好B.弹簧的轴线应与细绳在同一直线上C.细绳、弹簧测力计应与木板平行D.弹簧测力计使用前应调零【解析】(1)本实验采用了“等效法”，F1与 F2的合力的实际测量值为一只弹簧测力计拉绳套时的

5、弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值。所以 F 是 F1和 F2合力的理论值，F是 F1和 F2合力的实际测量值，则F一定沿AO 方向。-2-(2)A.在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，故A 错误；B.弹簧的轴线应与细绳在同一直线上，且细绳、弹簧测力计应与木板平行，否则会影响拉力的大小和方向，故 B、C 正确；D.弹簧测力计使用前应调零，故 D 正确；故选 B、C、D。答案：(1)F&F&F(2)B、C、D4.某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为 500N/m。如图甲所示，用弹簧 OC 和弹簧测力

6、计 a、b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长 1.00cm 不变的条件下，(1)若弹簧测力计 a、b 间夹角为 90，弹簧测力计a 的读数是_N(图乙中所示)，则弹簧测力计 b 的读数可能为_N。(2)若弹簧测力计 a、b 间夹角大于 90，保持弹簧测力计a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧测力计 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧测力计 a 的读数_，弹簧测力计 b 的读数_。(均选填“变大”“变小”或“不变”)【解析】(1)由题图可知弹簧测力计示数为 3.00N，考虑到误差范围，3.003.02N 均算对。弹簧 OC 的劲度系数为 500N/m，弹簧伸长 1.00cm，FOC=k

7、x=5000.01N=5.0N。另一分力 Fb=N=4.0N。(2)若弹簧测力计 a、b 间夹角大于 90，弹簧 OC 的力的大小和方向不变，保持弹簧测力计 a 与弹簧 OC 的夹角不变，就是弹簧测力计 a 的方向不变，减小弹簧测力计 b 与弹簧 OC 的夹角时，三个力的关系如图，则可知弹簧测力计 a 的读数变大，弹簧测力计 b 的读数变大。答案：(1)3.003.02&3.94.1(有效数字不作要求)-3-(2)变大&变大5.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的重量都相等，当系统达到平衡时，根

8、据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB和 TOC，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是_。A.钩码的个数 N1=N2=2，N3=4B.钩码的个数 N1=N3=3，N2=4C.钩码的个数 N1=N2=N3=4D.钩码的个数 N1=3，N2=4，N3=5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_。A.标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向B.量出 OA、OB、OC 三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图示中_是正确的。(选填“甲”或“乙”)【解析】(1)分力与合力的关系必须满足：|F1-F2|F3|F1+F2|，才能完成实验，因此 B、C、D 选项是可以的。(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点 O 的位置，并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向，故 A 正确。-4-(3)F3的方向一定竖直向下，而 F1和 F2合力的方向由于测量误差可能偏离竖直向上的方向，所以甲是正确的。答案：(1)B、C、D(2)A(3)甲-5-