课时跟踪检测(十三)　实验：探究两个互成角度的力的合成规律.DOCVIP

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课时跟踪检测(十三)实验：探究两个互成角度的力的

合成规律

1．(2023·全国乙卷)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：

①用图钉将白纸固定在水平木板上。

②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并________。(多选，填正确答案标号)

A．用刻度尺量出橡皮条的长度

B．用刻度尺量出两细线的长度

C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置

D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向

③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到__________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。

④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F′的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。

⑤比较F′和F的____________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

2．(2024·亳州一中模拟)某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮(滑轮上侧所在平面与桌面平行)，滑轮P1固定，滑轮P2、P3可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。部分实验操作步骤如下；

①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；

②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮P1，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮P2、P3；

③在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。

(1)为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是________。(填选项前字母)

A．橡皮筋的原长 B．两端橡皮筋伸长后的长度

C．钩码的质量 D．三根细线所挂钩码的个数

(2)在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是________。(填选项前字母)

A．连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同

B．细线OP1必须在OP2与OP3夹角的角平分线上

C．记录图中O点的位置和OP1、OP2、OP3的方向及所挂钩码的个数

D．不改变OP1所挂钩码的个数和OP1的方向，改变OP2与OP3的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置

(3)实验中，若桌面不水平________(填“会”或“不会”)影响实验的结论。

3．如图甲所示，某实验小组用如下器材验证力的合成遵循平行四边形定则。先将传感器A固定，把拴着重物C的橡皮筋挂在传感器A上，稳定后，记录传感器A的示数FA＝3.00N，并测出此时橡皮筋的长度为l1＝20.00cm。再用一轻绳连接重物C与传感器B，水平向右拉动传感器B，如图乙所示，稳定后，分别记录两传感器A、B的示数FA′＝5.00N、FB＝4.10N，并测出此时橡皮筋的长度为l2＝24.00cm。

(1)请在图丙中用力的图示法作出FA、FB的合力F合，通过对比F合与FA′的大小和方向得出力的合成遵循平行四边形定则。

(2)根据实验数据求出该橡皮筋的劲度系数k＝______N/cm，橡皮筋的原长l0＝________cm。

4．(2024·长春模拟)某同学用平板A和B制作了一个直角架，该同学想通过该装置，利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：

(1)平板B置于水平面上，压力传感器固定在平板B上，将木块C置于压力传感器正上方，木块C紧靠平板A，如图甲所示，记录此时传感器的示数F1，此时平板A对木块C的弹力为________；

(2)以直角架连接边为转轴，抬高平板B的另一端，使平板B绕转轴逆时针旋转，平板B转过的角度为60°时，记录传感器的示数F2，如图乙所示；

(3)在误差允许的范围内，比较F1和F2的大小，若F1与F2的关系为______，即可初步验证平行四边形定则；

(4)重复步骤(2)，多次调整平板B转动的角度，比较F1和F2的大小，多次验证；

(5)在步骤(2)中，若不考虑平板B与木块C间的摩擦，通过平行四边形定则可以推出平板A对木块C的弹力__________(填“一直变大”或“先变大后变小”)。

课时跟踪检测(十三)

1．解析：②用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选C、D。

③撤掉一个测力计，用另一个测力计