探究两个互成角度的力的合成规律
1.在“验证平行四边形定则”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把结点拉到某一确定的O点,以下操作正确的是( )
A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动
B.实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计的大小和方向,把橡皮条的另一端拉到O点
D.实验中两弹簧测力计的示数必须相同
解析:选B.从橡皮条固定点到O点的连线方向,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小、方向就要变化,力的作用效果就不相同,A错误;实验时,为减小实验误差,弹簧测力计要与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,B正确;因一个弹簧测力计已拉到最大量程,再通过另一个弹簧测力计拉,使橡皮条结点到O点时,第一个弹簧测力计有可能超过量程,损坏弹簧测力计,违反仪器使用规则,C错误;两拉力必须相同是没有必要的,D错误.
2.
(多选)在“验证平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示).实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( )
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数可以不同
解析:选CD.在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力合成时,其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上,因此,不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上;实验时弹簧测力计应与木板平面平行,使读数与绳作用力相等,则C正确,A、B错误;两测力计拉绳套时,两力的大小可以不同,也不宜太小,D正确.
3.“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两根互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O.
(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________N.
(2)为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力.
(3)图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是________(选填“F”或“F′”).
(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(选填“F”或“F′”).
解析:(1)弹簧测力计B的示数为3.80 N.
(2)为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的图示来表示分力与合力.
(3)题图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F′.
(4)题图乙中方向一定沿AO方向的力是F′,用平行四边形定则求得的合力F与F′有偏差.
答案:(1)3.80 (2)图示 (3)F′ (4)F′