研究共点力的合成实验 专题

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1、研究共点力的合成实验专题研究共点力的合成实验【实验原理】等效替代【实验器材】两个弹簧秤、带绳套的橡皮筋、图板、图钉、白纸、刻度尺、量角器（三角板）【实验步骤】1．用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下结点的位置O，画出两绳套的方向，记录两弹簧秤示数F1和F2。2．用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍拉到位置O，画出绳套方向，记录弹簧秤示数F3．用相同标度作出F1、F2与合力F’，以F1和F2为邻边作出平行四边形，得到其对角线F’，看F’和F是否完全重合。【实验结论】通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻

2、边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1、F2所夹的对角线表示。在误差范围内，分力的合成符合平行四边形定则。【要记录的数据：】①结点伸长到的位置。②合力和两个分力的大小——弹簧秤示数。③合力和两个分力的方向——描点记录细绳方向。【数据处理】用相同标度作出两个分力与合力F，用平行四边形定则作出两个分力的合力F’，用标度量出F’大小，再比较F’和F。注意事项：1)弹簧秤事先要调零；水平放时调零；使用时不能超过弹性限度。2)利用弹簧秤拉橡皮绳时须贴近且平行木板，与细线平行；细绳套应适当长些，便于确定力的方向，3)拉力应适当大些(误差读

3、数误差可减小)；两个力之间的夹角不能太大，在两个力大小一定时，夹角越大，合力越小，弹簧形变越小，相对误差越大。4)2次拉，拉到同一结点处(效果相同)；5)沿细绳确定拉力方向时，所选的二个定位点应相距远一点；6)图示F，F1、F2时必须用同一标度，且线段应取长些；F1F2甲乙A7)分析力的大小、方向变化时，一般采用作图法。题型一：实验步骤和注意事项例1.(松江一模)“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，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，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的F与F′两力中，

4、方向一定沿AO方向的是___________。（2）（单选题）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（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有（）A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些注意理论值和实际值的比较，理论值是根据平行四边形定则画出，等效替代思想，误差分析见前面。（1）F′，（2）B，（3）ACD例2.(青浦区一模)在做“互成角度

5、的两个力的合成”的实验中，下列叙述中正确的是：（）A．两弹簧秤的拉力可以比橡皮条的拉力大；B．若橡皮条的拉力是合力，则两弹簧秤的拉力是分力；C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条拉到同一位置，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉的效果相同；D．若只增大某一弹簧秤的拉力大小，而又要保证橡皮条结点的位置不变，只需调整另一弹簧秤拉力的大小即可。分力可能大于合力，但分力与合力是相对于相同的受力物体而言，保证合力不变，要同时改变力的大小和方向。AC例3.（普陀二模）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，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

6、OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。主要步骤是：F1F2甲乙A（A）在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；（B）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；（C）用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置和两个弹簧秤的示数；（D）按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；（E）只用一只弹簧秤，通过弹簧秤拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下

7、细绳的方向，按相同标度作出这个力F’的图示；（F）比较F’和F，看它们是不是相同，得出结论；上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤是（填序号）；(2)相应的遗漏内容分别是（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。实验步骤可看知识点，理论值和实际值差别。(1)CEF(2)记下两个弹簧秤的细绳方向；结点到达O位置；改变两个力的夹角，再做一组（或几组）。(3)Fˊ例4.(黄浦、嘉定二模)（多选）在“研究共点力的合成”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在A点，用两个弹簧秤（量程均为5N）通过细绳互成角度地拉橡皮筋，使橡皮

8、筋的另一端伸长到O点。关于这一实验过程，下列操作正确或设计能实现的是（）（A）实验前，先将所用的弹簧秤竖直提起，挂钩上无任何重物，检查读数是否为零（B）将结点拉到位置O时，拉力F1、F2要适当