高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.5 怎样求合力学案

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册3.5 怎样求合力学案，共8页。学案主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1．某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示大小的力），关于该物体所受的合力大小，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中物体所受的合力大小为0
B．乙图中物体所受的合力大小为
C．丙图中物体所受的合力大小为
D．丁图中物体所受的合力大小等于
2．在做“互成角度的两个共点力的合成”的实验中，下列做法中不正确的是（ ）
A．使用弹簧秤前，应检查弹簧秤在没有受力时，指针是否指在零刻度处
B．用一只弹簧秤测力时，应把橡皮条的结点拉到用两只弹簧秤测分力时的同一位置上
C．在使用弹簧秤时，要使它的弹簧与木板平面平行
D．实验时，方木板应竖直放置
3．如图所示，一个物体受到1N、2N、3N、4N四个共点力的作用而处于平衡状态。现保持1N、2N、4N三个力的方向和大小不变，而将3N的力绕O点顺时针旋转60°，此时作用在物体上的合力大小为（ ）
A．13NB．C．D．3N
4．如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是（ ）
A．只增加绳的长度
B．只增大图中两绳的张角2θ
C．只减少所挂重物的质量
D．只将病人的脚向左移动远离定滑轮
二、多选题(共0分)
5．有两个大小分别为3N和4N的共点力，它们合力的大小可能是（ ）
A．0B．4NC．7ND．12N
三、实验题(共0分)
6．（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，先用两只弹簧测力计通过两个细绳套互成角度地牵拉橡皮条至某一点O，则需要记录O点的位置、两个弹簧测力计的读数、____________；然后再改用一只弹簧测力计牵拉，使橡皮条伸长到___________，依次如图甲、乙所示；
（2）请根据图乙，读出此次测量中弹簧测力计的示数F=___________；
（3）如图丙，根据实验的数据记录，按选定的标度（己知图中相邻圆环间距表示1N）己作出了两个分力F1、F2的图示（大小未标出），请继续在图丙中：
①按同样的标度作出力F（即合力的测量值）的图示；
②按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力的图解值F'___________。
（4）由（3）可以得出实验结论___________；
7．做“验证力的平行四边形定则”的实验时，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉位置，O为橡皮条与细绳结点的位置。
（1）图中___________是力与合力的理论值（填“F”或“”）；
（2）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）关于本实验的操作步骤中，下列说法中正确的是___________。
A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为，以便求出合力的大小
B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置重合
C．若用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示不完全重合，说明力的平行四边形定则不是普遍成立的
D．每次用弹簧测力计拉橡皮条时，只记录力的大小不记录力的方向
8．一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，探究两个互成角度的力的合成规律。
（1）如图（a）所示，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶__________时电子秤的示数F；
（2）如图（b）所示，将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶带上。水平拉细线L1，在白纸上记下结点O的位置、__________和电子秤的示数F1；
（3）如图（c）所示，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着（b）中L2的方向拉细线L2，使__________和三根细线的方向与（b）中重合，记录电子秤的示数F2；
（4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，将F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，用作图工具检验发现所围形状是一个________。
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．甲图中，先将与合成，得到与的合力与大小相等，方向相同，故甲图中物体所受的合力大小为，A错误；
B．乙图中，先将与合成，得到与的合力大小为，方向与方向相同，故乙图中物体所受的合力大小为，B错误；
C．丙图中，先将与合成，得到与的合力大小为，方向与方向相同，最后利用勾股定理可得丙图中物体所受的合力大小为
C正确；
D．根据三角形定则，可知丁图中物体所受的合力大小等于0，D错误；
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．弹簧秤使用前要进行校准调零，故应检查弹簧秤在没有受力时，指针是否指在零刻度处，A说法正确，不满足题意要求；
B．为了使两次拉橡皮条时力的作用效果相同，用一只弹簧秤测力时，应把橡皮条的结点拉到用两只弹簧秤测分力时的同一位置上，B说法正确，不满足题意要求；
C．为了减小误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，C说法正确，不满足题意要求；
D．在实验时，并非要求方木板一定要竖直放置，也可以水平放置，只要弹簧秤与木板平面平行即可，D说法错误，满足题意要求；
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
1N、2N、4N三个力的合力与3N的力等大反向，平衡，则3N的力顺时针转过60°时，其他三个力的合力与3N的力夹角变为120°，则根据三角形的特点可知此时作用在物体上的合力大小为3N，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
A．只增加绳的长度，绳的张力不变，张角也不变，脚所受的拉力不变，A不符合题意；
B．只增大图中两绳的张角2θ，根据平行四边形定则，两绳的合力变小，脚所受的拉力变小，B不符合题意；
C．只减少所挂重物的质量，绳的张力变小，合力变小，脚所受的拉力变小，C不符合题意；
D．只将病人的脚向左移动远离定滑轮，张角变小，合力增大，脚所受的拉力增大，D符合题意。
故选D。
5．BC
【解析】
【详解】
大小分别为3N和4N的共点力，反向时合力最小，最小值为
同向时，合力最大，最大值为
所以它们合力的大小范围为4N-7N，故AD错误，BC正确。
故选BC。
6． 两个细绳套的方向 O点 4.0N 在误差范围内，两个力的合成遵循平行四边形法则
【解析】
【详解】
（1）[1][2]在“验证力的平行四边形定则”实验中，先用两只弹簧测力计通过两个细绳套互成角度地牵拉橡皮条至某一点O，则需要记录O点的位置、两个弹簧测力计的读数、两个细绳套的方向；然后再改用一只弹簧测力计牵拉，使橡皮条伸长到O点。
（2）[3]弹簧测力计的分度值为0.2N，需要估读到0.1N，即示数为F=4.0N。
（3）[4]如图所示。
（4）[5]由（3）作出的图示可以看出F和F′在误差允许范围内近似相等，得出的实验结论是在误差范围内，两个力的合成遵循平行四边形法则。
7． F B B
【解析】
【详解】
（1）[1]图中F是通过力与作平行四边形得到的理论值，而是一个弹簧拉橡皮条时所测得的实验值。
（2）[2]本实验中是利用两个拉力的作用效果于一个拉力的作用效果相同，故采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（3）[3] A．合力是根据作平行四边形和力的图示得到的，不是通过数学计算出来的，所以两细绳之间的不需要夹角为90°，故A错误；
B．为了两次实验对橡皮条的作用效果相同，则用两只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉橡皮条时结点的位置重合，故B正确；
C．共点力合成的平行四边形定则是一定成立的，若用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示不完全重合，则说明实验存在误差，或者误差较大，故C错误；
D．每次用弹簧测力计拉橡皮条时，必须记录力的大小和方向，故D错误。
故选B。
8． 静止 三细线的方向 结点O的位置 平行四边形
【解析】
【详解】
（1）[1]要测量装满水的水壶的重力，则应记下水壶静止时电子秤的示数F。
（2）[2]需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三细线的方向和电子秤的示数F1。
（3）[3]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变，力的方向也不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与（b）中重合，记录电子秤的示数F2。
（4）[4]力的合成遵循平行四边形定则，所以在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，将F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，用作图工具检验发现所围形状是一个平行四边形。