稿件来源:高途
| 探究两个互成角度的力的合成规律题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第三章 相互作用
3.4 力的合成
探究两个互成角度的力的合成规律
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。首先进行如下操作:
$a$.如图甲所示,两细绳套拴在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板上,橡皮条的原长为$GE$。
$b$.如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力$F_{1}$、$F_{2}$的共同作用下,位于$O$点,橡皮条伸长的长度为$EO$。
$c$.撤去$F_{1}$、$ F_{2}$,改用一个力$F$单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于$O$点,如图丙所示。
①同学们发现,力$F$单独作用,与$F_{1}$、$F_{2}$共同作用,都将橡皮条和细绳套的连接点拉到了同一位置$O$点,所以认为$F$是$F_{1}$、$F_{2}$的合力。本实验采用的科学方法是 。
$\rm A$.理想实验法 $\rm B$.等效替代法 $\rm C$.控制变量法 $\rm D$.建立物理模型法
②然后实验小组探究了$F$与$F_{1}$、$F_{2}$的关系:
$a$.由$O$点出发,用力的图示法作出力$F_{1}$、$F_{2}$和$F$(三个力的方向沿各自细绳的方向,三个力大小由弹簧测力计读出)。
$b$.以$F_{1}$、$F_{2}$为邻边,作出平行四边形,确定其对角线,记为$F'$,如图丁所示。
$c$.多次改变拉力$F_{1}$、$F_{2}$的大小和方向,重复上述操作。
③$F$与$F'$中,一定沿GO方向的是 (选填“$F$”或“$F'$”)。
④若图乙中$F_{1}$、$F_{2}$的夹角为钝角,现保持$O$点位置不变、拉力$F_{2}$方向不变,增大$F_{1}$与$F_{2}$的夹角,将$F_{1}$缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化可能为 。
$\rm A$.一直增大一直增大 $\rm B$.先减小后增大一直增大 $\rm C$.一直增大一直减小 $\rm D$.一直增大先减小后增大
①力$F$单独作用,与$F_{1}$、$F_{2}$共同作用,都将橡皮条和细绳套的连接点拉到了同一位置$O$点,即力$F$的作用效果和$F_{1}$、$F_{2}$共同作用的效果相同,是等效替代法。故选:$\rm B$。
③一个力$F$单独拉住其中一根细绳套,仍使连接点位于$O$点,力$F$的延长线过$GO$,则一定沿$GO$方向的是$F$。
④依题意,画出力的矢量三角形,当$F_{1}$缓慢转至水平方向的过程中,可看出,$F_{1}$一直增大$F_{2}$一直增大。故选:$\rm A$。
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