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1、2021版第3章第3節(jié)力的等 效和替代 學(xué)業(yè)分層測評13
學(xué)業(yè)分層測評(十三)
(建議用時:45分鐘)
[學(xué)業(yè)達標]
1 (多項選擇)關(guān)于合力與分力,以下說法正確的選項是()
A. 合力與分力是等效的
B. 合力與分力的性質(zhì)相同
C合力與分力同時作用在物體上
D.合力與分力的性質(zhì)不影響作用效果
【解析】 合力與分力是等效替代關(guān)系冶力產(chǎn)生的效果與分力共同作用時 的效果是相同的,因而合力與分力不是同時作用在物體上的■也不涉及力的性質(zhì) 的問題,故A、D正確,B、C錯誤.
【答案】AD
2 ?關(guān)于共點力,以下說法不正確的選項是()
A?作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等,方
2、向相反,這兩個力是共 點力
B.作用在一個物體上的兩個力,如果是一對平衡力,那么這兩個力是共點 力
C?作用在一個物體上的幾個力,如果它們的作用點在同一點上,那么這幾 個力是共點力
D?作用在一個物體上的幾個力,如果它們的力的作用線交于同一點,那么 這幾個力是共點力
【解析】 共點力是幾個力作用于一點或力的作用線交于一點的力?作用在
同一物體上大小相等.方向相反的兩個力不一定在同一條直線上■即不一定是共
點力?如果受兩個力且平衡的物體,所受的力一定是共點力,故A錯誤.
【答案】A
3?在圖3-3-7中,以下情況下日光燈所受的拉力F]、F2及重力G不是共點 力的是()
圖 3-
3、3-7
A?甲情況下 B?乙情況下
C?丙情況下 D?甲、乙、丙三種情況下
【解析】 共點力為作用于一點的力,或力的作用線相交于一點的力,由圖 知,甲、丙為共點力,乙圖三力平行不是共點力,故應(yīng)選B.
【答案】B
4?在“探究合力與分力的關(guān)系〃的實驗中,橡皮條的一端固定在木板上, 用兩個懸掛鉤碼的細繩把橡皮條的另一端拉到O點,以下說法中正確的選項是 ()
A?同一次實驗中,O點位置允許變動
B?同一次實驗中,只要保證橡皮條的伸長量相同即可,不必每次都拉到O 點
C?實驗中,兩條細繩懸掛的鉤碼總質(zhì)量必須相等
D.實驗中,只要O點位置不變,無論兩條細繩懸掛的鉤碼質(zhì)量如何,其合 力就
4、不會改變
【解析】 同一次實驗中,O點位■不允許變動.這樣才能保證力的作用效
果相同,兩條細繩懸掛的鉤碼總質(zhì)量可以不同.
【答案】D
5?某同學(xué)用如圖3-3-8所示的實驗裝置驗證“力的平行四邊形定那么〃.彈 簧測力計A掛于固定點P,下端用細線掛一重物M?彈簧測力計B的一端用細線 系于0點,手持另一端向左拉,使結(jié)點0靜止在某位置?分別讀出彈簧測力計 A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向?以 下不必要的實驗要求是 ()
圖 3-3-8
A?應(yīng)測量重物M所受的重力
B?彈簧測力計應(yīng)在使用前校零
C?拉線方向應(yīng)與木板平面平行
D.改變拉力,進行屢次實驗,每
5、次都要使0點靜止在同一位置
【解析】 只有測出了■物M所受的重力,才能知道豎直繩對O點的拉力
是多少,選項A有必要;彈簧測力計在使用前應(yīng)校零,選項B有必要;拉線方
向與木板平面平行可減4^實驗誤差,選項C有必要;在進行屢次實驗時,沒有
必要每次都使O點靜止在同一位置,應(yīng)選D.
【答案】D
6?(多項選擇)在“探究合力與分力的關(guān)系〃實驗中,某同學(xué)的實驗情況如 圖3-3-9甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,0為橡皮條與細繩的結(jié)點,OB 和0C為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示,以下說法中正確 的選項是()
甲 乙
圖 3-3-9
A?圖乙中的F是力F1和F2合力的理
6、論值,F(xiàn)是力F1和F2合力的實際 測量值
B?圖乙的F是力F1和F2合力的理論值,F(xiàn)是力F1和F2合力的實際測 量值
C?在實驗中,如果將細繩也換成橡皮條,那么對實驗結(jié)果沒有影響
D.在實驗中,如果將細繩也換成橡皮條,那么對實驗結(jié)果有影響
【解析】F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定那么算岀的值,而實
際測量值是單獨一個力拉O點時的值”因此F是F1與F2合成的理論值』是
Fi與F2等效的實際測■值,故A錯誤,B正確.由于作用效果相同,將兩個細
繩套換成兩根橡皮條,不會影響實驗結(jié)果,故C正確?D錯誤.
【答案】BC
7?用等效替代法驗證力的平行四邊形定那么的實驗情況如圖3-
7、3-10甲所示, 其中A為固定橡皮筋的圖釘,0為橡皮筋與細繩的結(jié)點,0B和0C為細繩,圖 乙是白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.
本實驗中“等效替代〃的含義是()
A?橡皮筋可以用細繩替代
B?左側(cè)測力計的作用效果可以替代右側(cè)測力計的作用效果
C?右側(cè)測力計的作用效果可以替代左側(cè)測力計的作用效果
【解析】
D.兩測力計共同作用的效果可以用一個測力計的作用效果替代
“等效替代”意思是力的作用效果不改變,故D項正確.
【答案】D
8.(多項選擇)如圖3-3-11甲所示,在半球形的碗中放一木桿,碗的A、B 兩點對桿的支持力分別為F1和F2;圖3-3-11乙中桿的一端O用鉸鏈固定在墻 上,
8、另一端A處用豎直向上的力F將桿拉住,以下說法中正確的選項是()
甲 乙
圖 3-3-11
A?圖甲中F1與F2沒有作用在同一點,不是共點力
B?圖甲中F1與F2的作用線的延長線交于一點,這兩個力是共點力
C?圖乙中力F與桿的重力G沒有作用于一點且作用線的延長線不可能相
交,不是共點力
D?圖乙中假設(shè)F垂直于桿向上,那么F與G也不是共點力
【解析】 根據(jù)共點力的定義可知,圖甲中F1與F2不平行,作用線的延長
線一定交于一點,故耳、F2是共點力,選項A錯誤,B正確;圖乙中F豎直向
上,與G平行,那么不是共點力,假設(shè)F垂直于桿向上,那么作用線的延長線
必與重力G的作用線的延長線
9、相交,此時F與G就是共點力,選項C正確,D 錯誤.
【答案】BC
[能力提升]
9?橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴上兩根細繩,每根細繩分別連著,
個量程為0?5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計,沿著不同的方向拉彈簧測力
計,當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時,兩根細繩相互垂直,如圖3-3-12甲所示,
這時彈簧測力計讀數(shù)可從圖中讀出.
甲 乙
圖 3-3-12
⑴由甲圖可讀得相互垂直的拉力的大小分別為 N和 N.(只
需讀到0.1 N)
⑵在圖3-3-12乙中方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.
【解析】 ⑴兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為4.0 N和2.5 N.
10、
(2)4.0 N2?5 N 都是 0.5 N 的整數(shù)倍,因此選方格紙中一個小方格的邊長表示
0.5 N ?作出它們的合力,如下圖?
【答案】(1)4.0 2.5⑵見解析
10 ?某同學(xué)做“探究合力與分力關(guān)系〃的實驗時,主要步驟如下:
【導(dǎo)學(xué)號:60042028】
A?在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木 板上;
B. 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A 點,在橡皮條的另一端拴上兩條 細繩,細繩的另一端系著繩套;
C. 用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長, 結(jié)點到達某一位置0,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D
11、?按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的 圖示,并用平行四邊形定那么求出合力F;
E?只用一只彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計 的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;
F.比擬F和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.
上述步驟中:
(1) 有重要遺漏的步驟的序號是 和 ;
(2) 遺漏的內(nèi)容分別是 和 ?
【解析】
(2)在C中未記下兩條細繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同 一位置 O.
【答案】(1)C E ⑵C中應(yīng)加上“記下兩條細繩的方向〃 E中應(yīng)說明
“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置0"
12、
11.在“探究合力與分力的關(guān)系"的實驗中某同學(xué)的實驗情況如圖3-3-13 所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,0為橡皮條與細繩的結(jié)點,0B和0C為細 繩.
圖 3-3-13
(1) 本實驗采用的科學(xué)方法是()
A?理想實驗法
B?等效替代法
C?控制變量法
D. 建立物理模型法
(2) 本實驗中,采取以下哪些方法和步驟不能減小實驗誤差()
A?兩個分力巧、F2間的夾角越大越好
B?拉橡皮條的細繩要稍長一些
C?實驗中,彈簧測力計必須與木板平行
D?讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
【解析】(1)本實驗是采用等效替代的原理,當(dāng)兩個力作用使橡皮條結(jié)點0 伸長到某一點,另一個力
13、作用也使橡皮條結(jié)點O伸長到同一點時,這個力就是 前兩個力的合力,選B.
(2)本實驗中兩彈簧測力計所拉繩間的夾角一般在60。到120。之間較適宜,A
不能減小^實驗誤差;為了減小誤差”便于確定兩拉力的方向”拉橡皮條的細繩要 稍長一些,且必須使橡皮條、細繩、彈簧測力計都與木板平行,細繩要與彈簧測 力計軸線在同一直線上,讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度,B、C、D均能減 小實驗誤差?
【答案】(1)B (2)A
12 ?在“探究求合力的方法〃實驗中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、 細繩套和一把彈簧秤.
⑴為完成實驗,某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實驗 數(shù)據(jù)如下表:
彈力F
14、/N
伸長量x/10-2m
用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k= N/m.
圖 3-3-14
(2)某次實驗中,彈簧秤的指針位置如圖3-3-14所示,其讀數(shù)為 N;
同時利用⑴中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N,請畫出這兩個共點力的合力F
合.
⑶由圖得到F = N.
【解析】
合
(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點,然后連成一條過原點的直線,如下圖,
線的斜率等于彈簧的勁度系數(shù),k
=,x10-2 )N/m = 55 N/m.
⑵讀出彈簧秤的讀數(shù)為2.10 N(保存三位有效數(shù)字);以0為頂點,畫出兩彈
簧的繩套方向就是兩拉力方向,再確定并畫好力的標度,畫出兩拉力的圖示■以
兩拉力為鄰邊作出平行四邊形,畫出平行四邊形的對角線,即合力F合
口.
⑶用刻度尺量出合力的長度,根據(jù)確定的標度算出合力的大小.
【答案】(1)55(±2內(nèi)均可)
⑵2?10(說明:有效數(shù)字位數(shù)正確,±0.02內(nèi)均可)畫法見解析
(3)33(說明:±0.2內(nèi)均可)