2023版新教材高中物理 第一部分 课时分层训练 第三章 相互作用 专项5 实验创新 教科版必修第一册.docx

1、 5实验创新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；如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE；如图乙，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，橡皮条伸长的长度为EO；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，都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即_，所以F等于F1、F2的合力(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1、F2的关系：由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F(三个力

2、的方向沿各自拉线的方向，三个力大小由弹簧测力计读出)；用虚线将拉力F的箭头端分别与F1，F2的箭头端连接，如图丁，得到的启示是_；多次改变拉力F1、F2的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形实验小组发现：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做_2某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，小圆环，刻度尺，三角板，图钉(若干个).主要实验步骤如下：a橡皮条的一端与轻质小圆环相连，另一端固定；

3、b用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环运动至O点，记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向；c用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向；d在白纸上做出力F、F1和F2的图示，猜想三者的关系，并加以验证(1)b、c步骤中将小圆环拉到同一位置O的目的是_；(2)某次操作后，在白纸上记录的痕迹如图丁所示，请你在图丁中完成步骤d.3某学生实验小组设计了一个“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接在两细绳连接的结点O处下方悬

4、挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1、F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角实验中使用若干相同的钩码，每个钩码的质量均为100克，取g9.8 m/s2.(1)关于实验，下列说法正确的是_A实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内B每次实验都必须保证结点位于O点C实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向D实验时还需要一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力(2)根据每次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2(如图所示)，请你作图得到F1、F2的合力F(只作图，不求大小)，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因_专项5实验创新提能力1答案：(1)相

5、同的作用效果(2)可能构成平行四边形平行四边形定则解析：(1)橡皮条对小圆环的拉力相同，即相同的作用效果(2)图丁，得到的启示是可能构成平行四边形(3)表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则2答案：(1)保证两次操作力的作用效果相同(2)见解析解析：(1)b、c步骤中将小圆环拉到同一位置O的目的是保证两次操作力的作用效果相同；(2)在白纸上画出各力的大小及方向，并用虚线把F的箭头分别与F1、F2的箭头连接，如图，能看到所围成的形状像是一个平行四边形3答案：(1)AC(2)如解析图所示定滑轮有摩擦解析：(1)本实验重力在竖直方向上，要在竖直方向作平行四边形，则实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，故A正确；因为要画平行四边形，则需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向，但钩码重力、两力传感器的示数和三绳的方向都已知，所以不必保证结点每次都在同一位置，故B错误，C正确；因为每个钩码的重力已知，所以不需要用力传感器测钩码总重力，故D错误(2)根据平行四边形定则作出合力F如图所示，由于定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等原因导致该合力不完全竖直