20xx滬科版高中物理必修一41怎樣求合力(參考版)
2024-11-21 09:23本頁(yè)面
【正文】 ， 即△ CBF是等邊三角形，故 F＝ 100 N. 答案 ： C 。 的合力求法．以滑輪為研究對(duì)象，懸掛重物的繩的張力是 F＝ mg＝ 100 N 故小滑輪受到繩的作用力沿 BC、BD方向，大小都是 100 N. 從右圖中看出， ∠ CBD＝ 120176。拓展 【 例 5】 水平橫梁一端 A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪 的一端 C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為 m＝ 10 kg的重物， ∠ CBA＝ 30176。 . 解法二 ：作出力平行四邊形如圖所示，該平行四邊形為矩形， ∴ F ＝ F 12＋ F 22＝ 750 N ， cos θ ＝F 1F＝35， ∴ θ ＝ 53176。 . 答案 ： 50 N 方向豎直向上 解法二：計(jì)算法求解．用 F1表示支持力，用 F2表示摩擦力，作出受力示意圖，并作出力的平行四邊形示意圖，如圖所示．因?yàn)橹С至εc摩擦力相互垂直，所以力的平行四邊形為矩形，根據(jù)勾股定理得 F2＝ F12＋ F22， F＝ F12＋ F22＝ 402＋ 302 N ＝ 50 N. 因?yàn)?cos θ ＝F1F＝4050＝ ， 故 θ ＝ 37176。 ，因此兩力合力最大，即對(duì)滑輪壓力最大． 答案 ： C 1．實(shí)驗(yàn)原理 使某個(gè)力 F′的作用效果以及 F1與 F2的共同作用效果都是使橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，所以 F′為 F1和 F2的合力，作出 F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出 F1和F2的合力 F的圖示，比較 F、 F′，分析在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同． 2．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形定則； 探究力的合成規(guī)律 (2)通過(guò)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，培養(yǎng)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力． 3．實(shí)驗(yàn)器材 方木板一塊，白紙，彈簧秤兩個(gè)，橡皮條，細(xì)繩和細(xì)繩套各兩個(gè)，三角板，刻度尺，圖釘幾個(gè)，鉛筆． 4．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)在實(shí)驗(yàn)桌上平放一塊方木板，然后在方木板上鋪一張白紙，注意白紙的固定位置，如圖 4－ 1－4所示，用圖釘把白紙固定在方木板上． 圖 4－ 1－ 4 (2)用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的 A點(diǎn)，在橡皮條的另一端系上兩條細(xì)繩，兩條細(xì)繩的另一端各系著繩套． (3)用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置 O. (4)用鉛筆記下 O點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向，讀出并記錄兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)． (5)用鉛筆和刻度尺在白紙上從 O點(diǎn)沿著兩條細(xì)繩的方向畫(huà)直線，接照一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力 F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出合力 F. (6)只用一個(gè)彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置 O，讀出并記錄彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力 F′的圖示． (7)比較力 F′與合力 F的大小和方向，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同． (8)改變兩個(gè)分力 F1和 F2的大小和夾角，再做兩次實(shí)驗(yàn)． 5．注意事項(xiàng)： (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在使用彈簧秤的時(shí)候，要注意使彈簧秤與木板平面平行． (2)選用的橡皮條應(yīng)富有彈性，能發(fā)生彈性形變，同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)的位置必須保持不變． (3)在滿足合力不超過(guò)彈簧秤的量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)該使拉力盡量大一些，以減小實(shí)驗(yàn)中的誤差． (4)畫(huà)力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)膯挝婚L(zhǎng)度作為標(biāo)度；作力的合成圖時(shí)，應(yīng)盡量將圖畫(huà)得大一些，但也不要太大而畫(huà)出紙外，要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力． (5)由作圖法得到的 F和實(shí)際測(cè)量得到的 F′不可能完全符合，只要在誤差允許的范圍內(nèi)符合即可． 6．實(shí)驗(yàn)誤差分析 本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差，因此讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視刻度，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄．兩個(gè)分力 F F2間夾角 θ越大，用平行四邊形定則作圖得出的合力 F的誤差 ΔF也越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把 θ取得太大，同時(shí)夾角也不能太?。? 【 例 3】 在做 “探究力的平行四邊形定則 ”實(shí)驗(yàn)時(shí)： (1)除已有的器材 (方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆 )外，還必須有 ________和________． (2)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須 ( ) A．每次將橡皮條拉到同樣的位置 B．每次把橡皮條拉直 C．每次準(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)
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