1. 某实验小组用如图所示的装置来完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向。

(1) 本实验采用的实验方法是(填“控制变量法”“等效替代法”或“理想模型法”)。
(2) 实验时(填“需要”或“不需要”)确保细线与木板表面平行,多次实验时(填“需要”或“不需要”)确保O点在同一位置。
(3) 某次实验时测得重物所受的重力大小G = 5.00N,弹簧测力计A的示数F1 = 3.00N,则弹簧测力计B的示数可能为______。 A. 1.00N B. 1.50N C. 4.00N D. 9.00N
【考点】
验证力的平行四边形定则; 力的合成与分解的运用;
【答案】

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实验探究题 普通
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1. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。       

(1)首先进行如下操作:

①如图甲所示,橡皮条的一端拴二轻质小圆环,另一端固定,橡皮条的原长为GE;

②如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,此时橡皮条伸长的长度为EO;

③撤去F1、F2 , 改用一个力F单独拉住小圆环,仍使其位于O点,如图丙所示。

同学们发现,力F单独作用,与F1、F2共同作用的效果是一样的,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力,本实验采用的科学方法是。(填正确答案标号)

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)实验中可减小误差的措施有。(填正确答案标号)

A.两个分力F1、F2的大小越大越好

B.两个分力F1、F2间夹角越大越好

C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行

D.弹簧测力计的轴线应与小圆环在一条直线上

(3)若F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿GO方向的是。(填“F”或“F'”)

(4)若在图乙中,F1、F2夹角大于90°,现保持O点位置不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F1缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧测力计示数大小变化为。(填正确答案标号)

A.F1一直增大,F2一直增大             B.F1先减小后增大,F2一直增大

C.F1一直增大,F2一直减小             D.F1一直增大,F2先减小后增大

实验探究题 普通
3. 甲、乙、丙三个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图1所示装置进行实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。

(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示,为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图2中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是

(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是

A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处

B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同

C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则

D.拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些

(3)若实验中,两个分力的夹角为 , 合力为F,F与的关系图像如图3所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是

(4)乙实验小组接着进行了如图4所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为N;弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计a方向水平为止,此过程中弹簧测力计a的示数会,弹簧测力计b的示数会(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)。

(5)丙实验小组进行了图5、6的实验,先用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置 , 并记录,如图5;然后再用两组钩码(一组3个钩码,一组4个钩码)拉伸弹簧,如图6.每个钩码质量均相同,两次实验弹簧均处于水平。

①完成该实验最关键的步骤是

②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证,则图6中的(绳子与竖直方向夹角)满足

实验探究题 普通