力的合成实验(含习题及答案)
力的合成实验（含习题及答案）（一）实验目的
探究共点力的合成
（二）实验原理
结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点，则F′必与F1和F2的合力等效，以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.
（三）实验器材
方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔.
（四）实验步骤
①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.
④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示.
⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.
⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向.
⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角，重复实验两次.
五，注意事项
1.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.
2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.
3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.
4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.
5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.
典例剖析
例1在做“探究共点力的合成规律”实验时：
(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（）
A．每次将橡皮条拉到同样的位置
B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧秤的示数
D．每次记准细绳的方向
(3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么?
解析：(1)橡皮条、三角板
(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置，此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相
平衡．要想每次合力与分力的效果都相同，则每次将橡皮条拉到同样的位置．故选A．
(3)应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行
贴近等.
二、疑难点拨
例2在“探究共点力的合成规律”实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点．以下操作中错误的是（）
A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动
B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线
C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点
D.实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两秤之间的夹角应取90°不变，以便于计算合力的大小
解析：A项O点位置不允许变动，这样才可以使两次效果相同；C项中不允许将秤的拉力大小拉
到最大量程，这样不便于调节；D项中两秤之间的夹角是任意的，使平行四边形定则具有一般性.
答案：ACD
典例剖析
例3如图所示是两位同学在做“探究共点力的合成规律”的实验时得到的结果，其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的一个结果中，若F′是准确的，则误差较大的原因可能是哪些?
解析：按本实验的要求，F为F1和F2通过平行四边形定则所得合力；F′为F1和F2的等效力，即用一只弹簧秤拉时的力．橡皮条在这个力的作用下，其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上，显然图(b)不符合事实，比较符合实验事实的是图(a)．图(a)中F与F′误差较大的原因可能是：①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不与F1线和F2线平行．F是按平行四边形定则作出的合力是理论值，用一个弹簧秤拉时测出的力F′为实验值．本实验就是要用现在的实验结果和已有实验结果进行比较，检查已有的实验结论是否正确，达到验证的目的.
三、课堂作业
1.下面列出的措施中，哪些是有利于改进本节实验结果的( )
A.橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力适当大些
B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些
C.拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面
D.拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些
2.在“探究共点力的合成”的实验中，为了减小实验误差，应注意（）
A.描点、作图时的铅笔应尖一些，图的比例适当大一些
B.拉橡皮条的细绳适当长一些
C.在用两个弹簧测力计拉时，两细绳间的夹角尽量大些
D.在用两个弹簧测力计拉时，两个弹簧测力计的示数适当大些
3.在“探究共点力的合成规律”实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，如图甲所示.两弹簧秤读数分别为F1和F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2，如图乙所示.以下说法中正确的是( )
A.O点位置不变，合力不变
B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向
C.若不改变O和α1，F1增大，F2必减小
D.合力必大于F1或F2
4.李明同学在做“探究共点力的合成规律”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小，如图（a)所示，
（1）试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力.
(2)有关此实验，下列叙述正确的是_______
A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力
C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同
D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可
(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧秤拉时的图示）
答：__________________________________________
(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）
答：___________________________________________.
5.在“探究共点力的合成规律”的实验中某同学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.
（1）图乙中的_______是力F1和F2的合力的理论值；_________是力F1和F2的合力的实际测量值.
（2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？
答：___________.（选填“变”或“不变”）
6.如图所示，在探究共点力的合成规律实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度，相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是( )
A.F1一定增大
B.F1也可能减小
C.F1若增大，β角一定减小
D.F1若增大，β角可能增大
课后练习
第6课时实验二探究共点力的合成规律
1．下面列出的措施中，哪些是有利于改进本实验结果的()
A．橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力能适当大些
B．两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面
D．拉橡皮条的绳要细，而且要稍长一些
2．探究共点力的合成规律的实验原理是等效原理，其等效性是指( )
A．使两分力与合力满足平行四边形定则
B．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
C．使两次橡皮筋伸长的长度相等
D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
3．用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“探究共点力的合成规律”的实验，为了使验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是( )
A．使用测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点
B．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行
C．两细绳套必须等长
D．用测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过测力计的量程
E．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
4．在“探究共点力的合成规律”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图1－6－5)．实验中需用两个弹簧秤分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
图1－6－5
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中正确的是________．(填入相应的字母)
5．(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须________．
A．每次将橡皮条拉到同样的位置 B．每次把橡皮条拉直
C．每次准确读出弹簧秤的示数 D．每次记准细绳的方向
(2)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意________________，________________.
6．在探究共点力的合成规律实验中得到如下数据，请选择合适的标度在图1－6－6方框中作图完成实验数据的处理．
图1－6－6
7．如图1－6－7甲为“探究共点力的合成规律”的实验装置．
(1)下列说法中正确的是________．
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图1－6－7乙所示，由图可知拉力的大小为________ N.
8．(2009·山东，23)某同学在家中尝试探究共点力的合成规律，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．
(1)为完成该实验，下述操作中必需的是________．
a．测量细绳的长度 b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d．记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________．
答案
随堂训练
1.解析：拉力“适当”大些能减少误差；而夹角“尽量”大些，则使作图误差变大；橡皮条等“贴近”木板，目的是使拉线水平；绳细稍长便于确定力的方向性. 答案:ACD
2.解析：作图时比例大些，使弹簧测力计的示数大些，可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些，可使记录绳方向的点与结点O的距离大些，减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在实验中，两个分力F1、F2的夹角θ越大，用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大，所以在实验中不能把角θ取得太大.答案：ABD
3.答案:A
4. 答案：（1）
（2）AC （3）张华做的符合实验事实
（4）1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.
5.解析：（1）F1和F2的合力从理论上讲应该是F，因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置，而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置，所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上.但在实验时F1和F2的大小和方向有误差，所以F′是F1和F2的测量值.
（2）若将细绳换成橡皮筋，实验结果不会发生变化，在实验时只要每次把结点拉到O 点位置，效果是一样的.答案：（1）F F′（2）不变
6.解析：O点位置不变说明F1,F2合力不变，以O点为圆心，以F2为半径做圆：矢量三角形关系，由图可看出β角先增大后减小而F1一直增大.当F1与F2垂直时β角最大.
答案：AD
第6课时实验二验证力的平行四边形定则
1．答案：ACD
2．答案：B
3．答案：ABDE
4．解析：该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错；
与两绳长短无关，A错；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确．答案：C
5．答案：(1)A (2)选用弹性小的细绳橡皮条、细绳和弹簧秤的轴线应在同一平面上，且与板面平行贴近等
6．答案：作图如下
7．解析：(1)在测量同一组数据的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，如果变化，即受力变化，所以A选项正确；由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O，定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小，所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向，B选项错误；弹簧测力计的使用，不能超过其量程，C选项正确；两个拉力的方向合适即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定为90°，所以D选项错误．
(2)由图可读出弹簧测力计的读数为4.00 N.答案：(1)AC (2)4.00
8．解析：运用等效思想来验证力的平行四边形定则，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否和合力相符．本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小和方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证．为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O 点位置．故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小．
答案：(1)bcd(2)更换不同的小重物
实验：力的合成
实验探究两个互成角度的力的合成规律 一、实验目的 探究两个互成角度的力的合成规律。 二、实验原理 1．把橡皮条的一端固定，另一端挂上一个轻质小圆环。（如图甲） (1).用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环至某点O，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点；（如图乙） (2).撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。（如图丙） 2．由于力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果相同，即使小圆环两次都处于O点，使橡皮条两次都伸长到同一位置，所以F等于F1、F2的合力。 3．画出F、F1和F2三个力的图示，猜测、验证三者的关系。 三、实验器材 方木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条（一段）、轻质小圆环、细绳套两个、弹簧测力计(两个)、细芯铅笔、三角板、刻度尺。 四、实验步骤 1．仪器的安装 (1).钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放 在水平桌面上。 (2).拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的G点， 橡皮条的另一端挂上小圆环，小圆环拴上两条细绳套。橡皮条 的原长为GE，如右图所示。 2．操作与记录 (1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉动小圆环至某点O，橡皮条伸长的长度为EO(如图所示)。记下、 、。 (2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把小圆环拉到与前面相同的位置O，记下。
3．作图对比 (1).理论值：在白纸上，用铅笔和刻度尺按选定的标度从O点开始作 出两个弹簧测力计同时拉橡皮条时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三 角板根据平行四边形定则求出合力F(如右图所示)。 (2).测量值：按同样的标度用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉 橡皮条时拉力F′的图示。 (3).相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合。 4．重复 改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等。 五、误差分析 1．实验中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会引起系统误差。 2．两次测量拉力时，小圆环的位置不可能做到完全拉到同一点会造成偶然误差。 3．两个力F1和F2的夹角太小或太大，F、F1和F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差。 六、注意事项 1．弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)。 2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。 3．在同一次实验中，使小圆环的位置O一定要相同。(保证作用效果相同) 4．用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜。 5．读数时应正视、平视刻度。 6．使用弹簧测力计测力时，读数应适当大些，但不能超出它的测量范围。 7．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。 8．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些。
高中物理必修一力的合成习题(附答案)
力的合成 如图5所示，六个力的合力为N，若去掉1N的那个分力，别其余五个力的合力为，合力的方向是。 图5 解析：因为这六个力中，各有两个力方向相反，故先将任意两个方向相反的力合成，然后再求合力。 由图看出，任意两个相反的力合力都为3N，并且互成120°，所以这六个力的合力为零。 因为这六个力的合力为零，所以，任意五个力的合力一定与第六个力大小相等，方向相反。由此得，去掉1N的那个分力后，其余五个力的合力为1N，方向与1N的分力的方向相反。 答案：零；1N；与1N的分力的方向相反 【典型例题】 [例1] 力F l=4N，方向向东，力F2=3N，方向向北。求这两个力合力的大小和方向。 解析：本题可用作图法和计算法两种方法求解。 （1）作图法 ①用lcm长的线段代表1N，作出F l的线段长4cm，F2的线段长3cm，并标明方向，如图1所示。 图1 ②以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线。 ③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm，所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。 ④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。 即合力方向为北偏东53°。 （2）计算法 分别作出F l、F2的示意图，如图2所示，并作出平行四边形及对角线。 在直角三角形中 F==N=5N， 合力F与F2的夹角为α，则tan== 查表得α=53°。 图2
点评： ①应用作图法时，各力必须选定同一标度，并且合力、分力比例适当，虚线、实线分清。 ②作图法简单、直观，但不够精确。 ③作图法是物理学中的常用方法之一。 ④请注意图1与图2的区别。 [例2] 两个共点力F1与F2，其合力为F，则（） A. 合力一定大于任一分力 B. 合力有可能小于某一分力 C. 分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大 D. 当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小 解析：本题可采用特殊值法分析：若F1=2N，F2=3N，则其合力的大小范围是1N≤F≤5N，故选项A错误，B正确；当F1与F2反向时，F=F2－F1=1N，若增大F1至F'l=3N，则F=F2－F'1=0，合力反而减小，故选项C错误：当F1至F2间夹角为0°时，合力最大，为5N；当F1、F2间的夹角增大为180°时，合力最小为1N，说明随着F1与F2间的夹角的增大，其合力减小，故D正确。 答案：B、D [例3] 有两个大小不变的共点力F1和F2，它们合力的大小F合随两力夹角变化情况如图3所示，则F1、F2的大小分别为多少? 图3 解析：对图的理解是解题的关键。其中两个力的夹角为0，弧度（0°）与弧度（180°）时含义要搞清。 当两力夹角为0°时，F合=F l+F2，得到F l+F2=12N ①当两力夹角为180°时；得到F1－F2=4N或F2－F1=4N ②由①②两式得F l=8N，F2=4N，或F l=4N，F2=8N。故答案为8N、4N或4N、8N。 点评：因F1与F2的大小关系不清楚，故有两组解。 [例4] 两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点。两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B；当两力互相垂直时合力为（） A. B. C. D. 解析：由题意知F1+F2=A，F l—F2=B，故F l=，F2=。 当两力互相垂直时，合力F=== 答案：B [例5] 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10N／kg）（）
力的合成与分解教学设计
《力的等效和替代》教学设计 【课题】力的等效替代 【教学对象】高一学生 【授课时间】45分钟 【教材】广东教育出版社《物理》必修I 【教学内容分析】 1、本节课的地位与作用：力的等效和替代是粤版物理必修I第三章第三节的内容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移矢量，对矢量的知识有了一定的储备，获得感性认识。 这节课的内容，为下面的力的合成与分解有着密不可分的联系，为后续力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课所初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后动量、冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用，这节课的学习效果将直接影响后续课程的学习。 2、课程标准对本节内容的要求：通过实验，理解力的合成与分解。对等效替代的思想在科学研究中的应用有质的认识。学习关于实验探究的一般程序和方法，养成良好的思维习惯，能运用等效思想和所学的探究方法分析、解决日常生活中的一些问题。 3、教材的内容安排：粤教版教材第三章第3节力的等效和替代这一节的内容，首先是教师讲解一些相关的概念：力的图示、力的等效、合力、分力、力的合成与分解等概念，教师引导学生探究：寻找等效力，引导学生进行试验设计，最后引导学生得出具有普适性的方法：平行四边形定则的初步得出。
4、对教材的思考：这章的教材编写整体上看，比较适合学生的认识特点，但是，我觉得第三节《力的等效与替代》力的等效这部分，我们一直在强调力的等效，直至后面寻找等效力，从本质上来说，就是求几个分力的合力，故而在这里，应该把寻找等效力与力的合成在观念上应该先对等起来，教师应该注重提出猜想前的引导工作，引导学生从几何层面上来考虑他们之间的关系，不置使得学生无从下手。 【学生学情分析】 （一）学生兴趣：实验操作的兴趣，对未知世界的强烈好奇心。 （二）学生的知识基础：在本节课之前学生已经学习了位移以及力的概念，初步接触了矢量的概念。 （三）学生的认知特点：对矢量方向性的理解还仅停留在表面上。本节课应着重让学生通过实验探究来体验矢量运算并非简单相加减，而是遵循平行 四边形定则。授课对象为高一学生，对于第一次接触平行四边形定则的 学生来说，是一个大的挑战，也是一个大的飞跃，对于习惯于代数运算 的学生来说，矢量运算是相对较困难的，也比较难以接受，如何让学生 在以前学习基础之上接受本节课内容是一个难点。 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解力的图示法,区别力的图示和力的示意图. 2、理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.（二）过程与方法
力的合成与分解练习及答案汇编
θ 力的合成与分解 一．选择题 1. 用手握瓶子，瓶子静止在手中，下列说法正确的是 A ．手对瓶子的压力恰好等于瓶子所受的重力 B ．手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力 C ．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D ．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力 2.一物体受绳的拉力作用由静止开始运动，先做加速运动，后做匀速运动，再 做减速运动，则下列说法中正确的是 （ ） A. 加速运动时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B. 减速运动时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C. 只有匀速运动时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等 D. 不管物体如何运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 4.在机场和海港，常用输送带运送旅客和行李、货物。如图2所示，a 为水平输送带，b 为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是 （ ） A . a 、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B . a 、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用 C ．情形a 中的行李箱受到两个力作用，情形 b 中的行李箱受到三个力作用 D ．情形a 中的行李箱受到三个力作用，情形 b 中的行李箱受到四个力作用 5. 如图3所示，物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N ，在向右运动的过程中，还受到一个方向向左的大小为15N 的拉力作用，则物体受到的合力为（ ） A. 5 N ，向右 B. 5N ，向左 C. 35 N ，向右 D. 35 N ，向左 6. 如图4所示，在竖直光滑墙上用细线悬挂一重为G 的小球，悬线与竖直方向成角，将重力G 沿细线方向和垂直于墙的方向分解为和，则它们的大 小应为： （ ） A. B. a b 图2 F v
力的合成实验
1.做“探究求合力的方法”的实验时： (1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和________． (2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①________；②________；③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下________． (3)在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置．图中________是力F1与F2的合力的理论值；________是力F1与F2的合力的实验值．通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则． 【答案】(1)三角板橡皮条 (2)①O点位置②细绳所指方向③相应弹簧测力计读数同一位置O点弹簧测力计读数和细绳方向 (3)F F′F F′ 【解析】实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向． 2.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是________． A．橡皮条固定端的位置 B．描下O点位置和两条细绳套的方向 C．橡皮条伸长后的总长度 D．两个弹簧测力计的读数 (2)做实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中O为橡皮条与细绳套的结点．图中的________是F1和F2的合力的理论值；________是F1和F2的合力的实际测量值．
力的合成和分解练习题及答案
1.力的合成 【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用，若两力大小分别为53N 、５ N ，求这两个力的合力．2 22 2215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为：33 35512 ===F F tg θ θ＝30° 【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． 320030cos 21== F F N=346 N 合力与F 1、F 2的夹角均为30°． 2．力的分解 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。 【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力 F 2，这种说法正确吗？ 解析：从力的性质上看，F 2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力，所 以这种说法不正确。 【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？ 解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向 线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。 （3）几种有条件的力的分解 ①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律： ①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F sin α
高中物理 力的合成实验
力的合成实验 1.如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．（1）请将下面实验的主要步骤补充完整． ① 将橡皮筋的一端固定在木板上的A点．另一端拴上两根绳 套，这一端叫做结点。每根绳套分别连着一个弹簧测力计： ②第一次拉：沿着互成角度的两个方向拉弹簧测力计．将橡皮筋的 结点拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录__________ ③第二次拉：再用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至_________ 点，记录__________． （2）以上两次都将结点拉至同一位置O点，这样做的目的是__________． （3）在图乙中，方向一定沿AO方向的是力______．（填“F”或“F′”） 2．“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。 (1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为____N。 (2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上______。由图求出合力的大小F合
＝________ N。(保留两位有效数字) 3．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 （1）实验对两次拉抻橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_________________（填字母代号）。 A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 （2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_______（填字母代号）。 A. 两细绳必须等长 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 E. 用两弹簧秤拉时，互成的角度不宜太小或太大 (3)该实验方案中必须要用的器材有_________________ A. 刻度尺 B. 量角器 C. 橡皮筋 D. 细绳 （4）实验目的为“探究”或“验证”，作图有什么不同？
高中物理《力的合成》教学设计
《力的合成》教学设计 1 教材分析 本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具，掌握好这个定则是学好高中物理的基础．本章是高中力学的基础知识，如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时，平行四边形定则的探究过程，对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。 教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观，学生也容易接受。将求合力的方法──平行四边形定则，由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验，说明新教材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案，以探究的方式去寻找分力与其合力的关系，最终发现结论。让学生在探究过程中掌握知识，培养能力，领悟科学研究的魅力，并学会互相交流合作。在探究实验之前，教科书上设置了“思考与讨论”栏目，让学生思考猜想，也体现了科学猜想在科研中的重要性。为了降低探究的难度，书中写出了探究时要注意的4个问题，以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后，教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路，可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系，还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去，让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。 2 学情分析学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题，升入高中后，开始接触矢量的概念，对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性
力的合成和分解练习题及答案
1.力的合成 【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用，若两力大小分别为5N 、５ N ，求这两个力3的合力．N=10 N 222 2215)35(+=+=F F F 合力的方向与F 1的夹角θ为： θ＝30°3 335512===F F tg θ【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． N=346 N 320030cos 21==o F F 合力与F 1、F 2的夹角均为30°． 2．力的分解 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。 【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压 力F 2，这种说法正确吗？ 解析：从力的性质上看，F 2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力， 所以这种说法不正确。 【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？ 解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有 向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。 （3）几种有条件的力的分解 ①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律： ①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F sin α
力的合成和分解教案
力的合成 【教学重点】 1．从力的作用效果相同来理解合力与分力的概念 2．设计实验，探究求合力的方法 3．平行四边形法则的理解及应用 【教学流程】 创设情境，提出合力与分力概念——给出问题情境，激发思考合力与分力关系——设计探究求合力的实验方案——分组实验——学生讨论，得出结论——练习与拓展（例题、合力大小与角度关系、多力合成） 【教学过程】 一、创设情境，提出合力分力的概念 1．出示卡通画，介绍共点力概念 在大多数实际问题中，物体同时受到几个力，引入共点力和非共点力概念，分别给出共点力和非共点力的图片示例。在研究中如果使用质点模型，则受力均可以作为共点力处理。本节课研究物体受共点力的情况。 出示卡通画： 小车均匀速向前运动，一头牛拉车的效果与三位同学拉车的效果相同。 2．学生小实验 一个力气大的男生在讲台上提起一桶水，使水桶保持静止；另外两位同学一起提起这桶水并使之保持静止。分析在两种情况下这桶水的受力情况，并画出示意图。提问：可以发现各个力之间有什么关系 学生讨论得到：F单独作用和F1、F2共同作用的力的效果相同。 3．引出等效替代关系，提出合力、分力概念 从前面两个情境出发，抓住共同点：一个力单独作用时可以和多个力一起作用时产生相同的作用效果。自然地引出等效替代的关系，并从力的角度分析，得到合力、分力的概念。 用问题引导学生讨论合力、分力的概念： 谈合力、分力的出发点在于什么 （力的作用效果相同，可以用一个合力去替代几个分力的作用） 合力与几个分力同时存在吗 （不是，合力只是几个分力的等效替代，并不是物体又多受到了一个力） 二、探究求合力的方法
1．情境讨论，激发认知冲突 提问：前面三位同学拉车的情境中，如果三位同学水平向右的拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的合力是多少呢方向是怎么样的呢 （学生利用以前所学的知识，可以得到合力F=F1+F2+F3，方向与三个拉力方向相同） 提问：把所有的分力相加就得到合力的大小，这个方法就是求合力的方法吗请学生讨论。 （有学生提出异议，以前学过，两个力方向相反时，合力应该是两个力相减，方向与较大的力方向相同） 提问：求合力就是把分力相加或者相减吗 实验：两个弹簧秤互成一定角度，提起几个钩码保持静止，分别读出弹簧秤示数。用一个弹簧秤提起同样的钩码保持静止，读出弹簧秤示数。 提问：两个分力大小与合力既不满足相加关系，也不满足相减关系。如果给定两个分力，到底应该怎么去求这两个力的合力呢 2．设计探究实验 提出任务：探究合力与分力之间到底有什么样的关系。介绍可用的实验器材：木板、白纸、弹簧秤（2个）、橡皮条、细绳、刻度尺、图钉、三角板。 问题讨论，引导实验设计： ①根据器材，可以用什么方法来得到分力，以及两个分力的合力 （两个弹簧秤拉橡皮条和一个弹簧秤拉橡皮条，使作用效果相同） ②怎么样保证分力的作用效果与合力的作用效果相同 （把橡皮条一端固定，保证另一端与绳子的节点拉到相同的位置） ③需要记录哪些数据怎么样来记录 （橡皮条节点的位置，合力和分力的大小。引导讨论是否需要记录力的方向。讨论文字记录的不足，引导思考怎样更好地同时记录描述力的大小和方向力的图示。） 请各小组学生再整理探究实验的方案，确定明白实验的目的、过程、操作。 3．小组实验，记录实验结果 各小组根据自行整理好的方案进行实验，并用力的图示记录实验结果。教师巡视，观察各小组实验进行情况，进行适当指导。 4．思考讨论，得出实验结论 观察实验得到的F及F1、F2的大小和方向，猜想F1、F2和F之间有什么样的关系。引导学生适当地添加辅助线，研究几何关系。 （学生得出，连接分力和合力的末端，得到的几何图形大致是一个平行四边形） 两个分力为平行四边形的一对邻边，合力为此对邻边所夹的对角线。 各个小组实验时，力的大小和方向都各不相同，都能大致得到这样一个结论，说明有一定的普遍性。请各小组再次实验，改变力的大小、方向，看是否满足同样的结论。 演示实验，特殊角度特殊值验证（即大纲版教材中本节的演示实验）。橡皮条一端固定，另一端与绳系为节点。两分力互成90度，分别由三个钩码、四个钩码的重力提供。合力沿橡皮条拉伸方向，由5个钩码的重力提供。 三、平行四边形定则 两个共点力合成时，遵循平行四边形法则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 讨论：为什么力的合成（两个力相加）不是简单的加减，而是满足平行四边形法则呢 （力是既有大小，又有方向的矢量，相加时既要考虑大小又要考虑方向，所以满足的法则必须是大小和方向同时考虑的。） 思考：对于有大小有方向的矢量相加，是否都不能简单地加减呢
实验 探究两个互成角度力的合成规律
实验探究两个互成角度力的合成规律 一、实验目的 1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。 2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力。 二、实验原理 互成角度的两个力F 1、F 2 与另外一个力F'产生相同的效果,看F 1 、F 2 用平行四边形定则求 出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相等。 三、实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔。 四、实验步骤 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点伸长到 某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再做两次实验。
五、数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计 的拉力F 1和F 2 的图示,并以F 1 和F 2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边 形的对角线,此对角线即合力F的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F'的图示。 3.比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。 六、注意事项 1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,读数相同。 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点的位置O一定要相同。 3.用两只弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°为宜。 4.实验时弹簧测力计应与木板平行,读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。 5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,移开细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向。 6.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍长一些。 七、误差分析 1.弹簧测力计本身的误差。 2.读数误差和作图误差。
高中物理必修一力的合成习题(附答案)
力的合成 如图5所示，六个力的合力为 N，若去掉1N的那个分力，别其余五个力的合力为，合力的方向是。 图5 解析：因为这六个力中，各有两个力方向相反，故先将任意两个方向相反的力合成，然后再求合力。 由图看出，任意两个相反的力合力都为3N，并且互成120°，所以这六个力的合力为零。 因为这六个力的合力为零，所以，任意五个力的合力一定与第六个力大小相等，方向相反。由此得，去掉1N的那个分力后，其余五个力的合力为1N，方向与1N的分力的方向相反。 答案：零；1N；与1N的分力的方向相反 【典型例题】 [例1] 力F l=4N，方向向东，力F2=3N，方向向北。求这两个力合力的大小和方向。 解析：本题可用作图法和计算法两种方法求解。 （1）作图法 ①用lcm长的线段代表1N，作出F l的线段长4cm，F2的线段长3cm，并标明方向，如图1所示。 图1 ②以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线。 ③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm，所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。 ④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。 即合力方向为北偏东53°。 （2）计算法 分别作出F l、F2的示意图，如图2所示，并作出平行四边形及对角线。 在直角三角形中 F==N=5N， 合力F与F2的夹角为α，则tan== 查表得α=53°。 图2 点评：
①应用作图法时，各力必须选定同一标度，并且合力、分力比例适当，虚线、实线分清。 ②作图法简单、直观，但不够精确。 ③作图法是物理学中的常用方法之一。 ④请注意图1与图2的区别。 [例2] 两个共点力F1与F2，其合力为F，则（） A. 合力一定大于任一分力 B. 合力有可能小于某一分力 C. 分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大 D. 当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小 解析：本题可采用特殊值法分析：若F1=2N，F2=3N，则其合力的大小范围是1N≤F≤5N，故选项A错误，B正确；当F1与F2反向时，F=F2－F1=1N，若增大F1至F'l=3N，则F=F2－F'1=0，合力反而减小，故选项C错误：当F1至F2间夹角为0°时，合力最大，为5N；当F1、F2间的夹角增大为180°时，合力最小为1N，说明随着F1与F2间的夹角的增大，其合力减小，故D正确。 答案：B、D [例3] 有两个大小不变的共点力F1和F2，它们合力的大小F合随两力夹角变化情况如图3所示，则F1、F2的大小分别为多少? 图3 解析：对图的理解是解题的关键。其中两个力的夹角为0，弧度（0°）与弧度（180°）时含义要搞清。 当两力夹角为0°时，F合=F l+F2，得到F l+F2=12N ①当两力夹角为180°时；得到F1－F2=4N或F2－F1=4N ②由①②两式得F l=8N，F2=4N，或F l=4N，F2=8N。故答案为8N、4N 或4N、8N。 点评：因F1与F2的大小关系不清楚，故有两组解。 [例4] 两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点。两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B；当两力互相垂直时合力为（） A. B. C. D. 解析：由题意知F1+F2=A，F l—F2=B，故F l=，F2=。 当两力互相垂直时，合力F=== 答案：B [例5] 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10N／kg）（）
力的合成
二、新课教学 （一）用投影片出示本节课的学习目标 1、知道共点力的概念 2、知道合力和分力是从力的效果的角度区分 3、掌握平行四边形定则，它是力的合成的基本法则 4、会用图示法求共点力的合力 5、知道矢量和标量的概念，知道它们有不同的运算规则。 （二）学习目标完成过程 1、请同学阅读P12,回答下列问题（出示投影片） （1 ）一个力作用在物体上产生的_____________ 与几个力共同作用在物体上的 __________________ 一样，那这个力就是这个力的___________________ 。 （2）如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的相交于同一点， 这几个力叫做共点力。 2、如何进行力的合成呢？请同学看下面实验（请一位同学上讲台帮忙） （1 ）把放木板固定在黑板上，用图钉把白纸定字再生放木块上。 （2）用图钉把橡皮条一端固定在A点，结点自 然状态在O点，结点上系着细绳，细绳的另一端系着绳 套。 （3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉 橡皮条，使结点到达O点。让学生记下0' 的位置，用铅 笔和刻度尺在白纸上从0'点沿两条细纸的方向画线，记 下F1、F2的力的大小。 （4）放开弹簧秤，使结点重新回到0点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮 条的结点拉到0'，读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向，按同一标度作出R、 F2和R的力的图示。 （5）用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形，在误差范围内，F几乎是F1、F2 为邻边的平行四边形的对角线。 经过前人们很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示合力。F1、F2的
8-实验报告《实验：研究力的合成》
实验：探究力的合成方法 姓名座号 【预备知识】 1.影响力的作用效果的因素有：力的、、和，在力的图示中，用表示力的大小，表示力的方向，_________表示力的作用点. 2.当一个力作用的效果跟多个力共同作用产生的效果相同时，可以用这个力替代那几个力.这个力就是哪几个力的合力.实验中如何判断用两个弹簧秤同时拉橡皮条和单独用一个弹簧秤拉橡皮条产生的作用效果是相同的? 【实验目的】 1.理解合力与分力的关系, 2.理解力的合成与分解， 3.验证力的平行四边形定则. 【参考器材】 在表3-1所给器材中，你若需要请在器材后面打“√”，若还不够，在空格处写上需要的器材名称. 表1 器材名称 实验方法一用传统方法探究力的合成
1.把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在方木板 上，再用图钉把橡皮条的一端固定在A点，在橡皮条的另一 端拴上两条细绳套。 2.用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长到某一位置O（如图6-1）所示。用铅笔描 下O点的位置和两条细绳的方向，记录弹簧秤的读数。 3.用铅笔和直尺从力的作用点（位置O）沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作出两个力F1和F2的图示。以F1和F2为邻边，用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，作出合力F的图示。 4.只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这弹簧秤的拉力F′的图示。 5.改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复做两次实验。 表2 实验记录 实验 次数力F1／N力F2／N 合力F／N （图解值） 合力F′／N （测量值） F与F′的夹角（方 向偏差） 1 2 3 【分析与结论】 通过比较力F′与F的大小和方向，得出结论。 图1
(完整版)力的合成与分解练习及答案
图1 一．选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是正确的） 1. 用手握瓶子，瓶子静止在手中，下列说法正确的是 （ ） A ．手对瓶子的压力恰好等于瓶子所受的重力 B ．手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力 C ．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D ．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力 2.一物体受绳的拉力作用由静止开始运动，先做加速运动，后做匀速运动，再做 减速运动，则下列说法中正确的是 （ ） A. 加速运动时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B. 减速运动时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C. 只有匀速运动时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等 D. 不管物体如何运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 3. 如图1，一把正常使用的自动雨伞，关于其中弹簧的状态，正确的说法是……（ ） (A)无论雨伞收起或打开，弹簧都受到压力。 (B)无论雨伞收起或打开，弹簧都受到拉力。 (C)雨伞打开时，弹簧受到压力；雨伞收起时，弹簧受到拉力。 (D)雨伞打开时，弹簧受到拉力；雨伞收起时，弹簧受到压力。 4.在机场和海港，常用输送带运送旅客和行李、货物。如图2所示，a 为水平输送带，b 为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是 （ ） A . a 、b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B . a 、b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用 C ．情形a 中的行李箱受到两个力作用，情形 b 中的行李箱受到三个力作用 D ．情形a 中的行李箱受到三个力作用，情形 b 中的行李箱受到四个力作用 5. 如图3所示，物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N ，在向右运动的过程中，还受到一个方向向左的大小为15N 的拉力作用，则物体受到的合力为（ ） A. 5 N ，向右 B. 5N ，向左 C. 35 N ，向右 D. 35 N ，向左 a b 图2 F v
高一物理 实验：力的合成与胡克定律
注意事项： 1）弹簧秤选取方法是：将两只弹簧秤调零厚互钩水平对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直到相同为止。 2) 实验前，首先检查指针是否在零刻度线上，若不在应校正零位（无法校正的，要记录零误差）。实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，使用时不能超过弹性限度，读数时应正对、平视刻度，估读到最小刻度的下一位。 3）不要用老化橡皮筋检查方法时用一个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次使橡皮筋拉到相同的尺度，看弹簧秤示数有无变化。 4）不要直接以橡皮筋端点为节点。可拴一细绳连两细绳套，以三绳交点为节点，且节点应小点，以便准确记录O 点位置。 5）细绳套应适当长些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与 O 点连线用来确定力的方向。 6）本次实验中，以橡皮条的伸长（节点到达某一位置）来衡量力的 作用效果，因此，在同一次实验中应使两种情况下节点到达同一位 置。 7) 画力的图示时，标度的选取应恰当，要严格按几何作图法求合力。 3、 数据处理及误差分析 以F 1、F 2为邻边作平行四边形，并作出对角线F’与F 比较，如右图。F 和F ′在误差范围内重合。 本实验的主要误差来源于读数、作图，此外还有弹簧秤本身的误差，因此，首先应检查弹簧秤的零点是否准确，在实验中拉细绳时必须与木板平行，读数时眼睛一定要正对刻度，按有效数字记录示数，作图时要准确，两个分力 F 1 和 F 2 间夹角不能太大或太小，要按实验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也应该是正常的，不能用数据拼凑使实验非常完美，也不能只用特殊角度而不管其一般性。 【当堂检测】 1.在《探究共点力合成的规律》的实验中， 某同学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 与OC 为细绳， （1）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，则下列说法中正确的是（ ） F 1 F 2 F’
《力的合成与分解》习题及参考答案(汇编)
力的合成与分解 1．下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是( ) A ．合力就是分力的代数和 B ．合力总比某一分力大 C ．分力与合力的方向总是不一致的 D ．合力的大小可能等于某一分力的大小 2．下列关于分力和合力的说法正确的是( ) A ．分力与合力同时作用在物体上 B ．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同 C ．合力总是大于分力 D ．合力F 的大小随分力F 1、F 2间夹角的增大而减小，合力可能大于、等于或小于任一分力 3．如右图所示，两个共点力F 1、F 2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F .在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F 的大小变化情况( ) A ．从最小逐渐增加 B ．从最大逐渐减小到零 C ．从最大逐渐减小 D ．先增大后减小 4．两个夹角为θ的共点力的合力为F ，如果它们之间的夹角固定不变，使其中一个力增大，则( ) A ．合力F 一定增大 B ．合力F 的大小可能不变 C ．合力F 可能增大，也可能减小 D ．当0°<θ<90°时，合力F 一定减小 5．两个共点力的大小为F 1＝15 N ，F 2＝8 N ，它们的合力不可能等于( ) A ．9 N B ．25 N C ．8 N D ．21 N 6．如右图所示，质量为10 kg 的物体静止在平面直角坐标系xOy 的坐标原点，某时刻只受到F 1和F 2的作用，且F 1＝10 N ，F 2＝10 2 N ，则 物体所受的合力( ) A ．方向沿y 轴正方向 B ．方向沿y 轴负方向 C ．大小等于10 N D ．大小等于10 2 N 7．如右图所示，AB 、AC 两光滑斜面互相垂直，AC 与水平 方向成30°角．若把球O 的重力按照其作用效果分解为两个 力，则两个分力的大小分别为( ) A.G 2，32G B.33G ，3G
力的合成和分解实验完整版
力的合成和分解实验 实验目的：验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力Fˊ的图示，比较Fˊ和F是否大小相等，方向相同。 实验仪器：方木板、橡皮筋、细绳套、工字钉。剪刀、弹簧测力计）2只、铅笔、刻度尺、量角器、白纸、 注意)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：弹簧测力计应与板面平行。将两只弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则可以，若不同，应更换弹簧测力计，直到相同为止； 实验内容： (1)白纸用图钉固定在方木板上；橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端拴上两根细绳套。 (2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套，记下橡皮筋伸长到的位置O， 在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。 两只测力计的方向及读数F1、F2，做出两个力的图示，以两个力为临边做平行四边形，对角线即为理论上的合力Fˊ，量出它的大小。 )画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，减少确定弹簧方向时的偶然误差，但也不要太大而画出纸外；要严格按力的图示要求和几何作图法作图。 (3)只用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋拉到O，记下测力计方向及读数F，做出它的图示。 4)在同一次实验中，橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。 (3)比较Fˊ与F的大小与方向。 (4)改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次。
实验结论：在误差允许范围内，证明了平行四边形定则成立。 注意事项： 。 (2)(3( 1.我们这次做的实验是力的合成与分解。实验所需要的器材有：方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、弹簧测力计2只、刻度尺、铅笔、工字钉若干个。 2.接下来我们对弹簧测力计进行选取。将两只已调零的弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则符合要求，若不同，则改换其他弹簧测力计，直到相同为止。 3将橡皮筋的一端拴上两根细绳套。 4做完上述准备工作后，便开始实验操作。我们将白纸用图钉固定在方木板上，将橡皮筋一端套在工字钉。 4.用两只弹簧测力计沿不同方向拉细绳套， 5.在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差，并注意细绳与板面平行。 6.记下橡皮筋拉长后的结点的位置O，并在两条细线距离结点较远处的位置进行标记，减小误差， 7.以点O与两个标记点的连线来确定F1、F2的方向，并读出两个弹簧测力计的示数，作为F1、F2的大小。选定恰当的标度做出两个力的图示，可以尽量使图画得大一些，减少确定弹簧方向时的偶然误差，但也不要太大而画出纸外。 然后以这两个力为邻边做平行四边形，对角线即为理论上的合力Fˊ，测量出它的大小 。 5.接下来用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋的结点拉到位置O，同样的，记下测力计方向及读数F，并做出它的图示。 6.然后比较Fˊ与F的大小与方向。为了保证实验的准确性，我们通过改变F1、F2的大小和夹角，多次重复实验。 7. 8. 9.最后可得出结论：在误差允许范围内，平行四边形定则成立。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！