(共15张PPT)
第四节 力的合成
合力与分力
如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力与另
外几个力是等效的,可以相互替代,这个力就称为另外几个力的合力,另外几个力
称为这个力的分力。
力的合成
1.定义:求几个力的合力的过程叫作力的合成。
2.探究两个互成角度的力的合成规律(探究装置如图所示)
a.分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力
圆环与平板上的定位圆重合。用铅笔在平板上记下这两个拉力的大小和方向。
b.直接用一个弹簧测力计拉细绳,同样使汇力圆环与平板上的定位圆重合,用铅笔
在平板上记下这个拉力的大小和方向。
c.在平板上用力的图示法作出三个力,观察这三个力所构成的几何图形。
d.改变步骤a中的两个拉力的大小和方向,重复上述的步骤。
根据实验结果,可以得出这三个力满足平行四边形的几何关系。
3.平行四边形定则:两个力合成时,以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图所示,F表示F1与F2的合力。
(1)利用作图法求合力;
(2)利用计算法求合力。
合力的计算
知识辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。
1.合力与原来几个力同时作用在物体上。 ( )
2.合力的作用可以替代原来几个力的作用,它与那几个力是等效替代关系。( )
3.两个力的合力一定大于其中任意一个力的大小。 ( )
4.合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小。 ( )
√
√
求两个力的合力的方法
1.作图法
根据两个分力的大小和方向,用力的图示法,从力的作用点起,按同一标度作出两
个分力F1、F2,再以F1、F2为邻边作出平行四边形,从而得到F1、F2之间的对角线,
然后根据力的标度去量度该对角线,对角线的长度代表了合力的大小,对角线与
某一分力的夹角可以确定合力的方向。
如图所示:用作图法求F1、F2的合力F。
2.计算法
(1)两分力共线时
①若F1、F2两力同向,则合力F=F1+F2,方向与两力同向。
②若F1、F2两力反向,则合力F=|F1-F2|,方向与两力中较大者同向。
(2)两分力不共线时
根据平行四边形定则作出力的示意图,然后根据几何知识求解平行四边形的对角
线,即合力。
以下为求合力的三种特殊情况:
类型 作图 合力的计算
两分力 相互垂直 大小:F=
方向:tan θ=
两分力大小相等,夹角为θ 大小:F=
2F1 cos
方向:F与F1夹角为
特殊情况:当θ=120°时,F1=F2=F
合力与其中一个分力垂直 大小:F=
方向:sin θ=
典例 如图甲所示,为了防止电线杆发生倾斜,在两侧对称地用钢丝绳加固,每根
钢丝绳的拉力大小均为600 N【1】。
(1)若钢丝绳与电线杆的夹角θ为30°【2】,求钢丝绳对电线杆拉力的合力大小;
(2)钢丝绳固定电线杆的另一种形式如图乙所示【3】,为保证两根钢丝绳拉力的合
力大小、方向不变,即与(1)问中相同【4】,求两根钢丝绳拉力的大小各为多大
信息提取 【1】【2】电线杆受两钢丝绳拉力作用,两拉力大小相等;拉力方向
与竖直方向的夹角为30°,可知两根钢丝绳对电线杆拉力的合力方向竖直向下;
【3】钢丝绳a与竖直方向的夹角为30°,钢丝绳b与竖直方向的夹角为90°;
【4】a、b钢丝绳拉力的合力大小与第(1)问中相同,方向也是竖直向下。
思路点拨 在第(1)问中,已知电线杆受的两钢丝绳拉力大小和方向,根据平行四
边形定则,求两个力的合力【5】。第(2)问中,已知两钢丝绳拉力的方向及合力的方
向,利用平行四边形定则求两拉力的大小【6】。求解这两个互成角度的力的合力,
可采用作图法或计算法。
解析 (1)方法一:作图法
如图甲所示,自两钢丝绳结点O点引两条有向线段OA和OB,它们跟竖直方向的夹
角都为30°。取单位长度代表200 N的力,则OA和OB都是3个单位长度。利用平行
四边形定则作图,量得对角线OC长为5.2个单位长度,所以合力的大小为F=5.2×20
0 N=1 040 N(由【1】【2】【5】得)。
方法二:计算法
根据两钢丝绳的拉力大小相等,方向与竖直方向的夹角均为30°角,作出力的平行
四边形是一个菱形,如图乙所示,连接A、B,交OC于D,则AB与OC互相垂直平分,故
OD= OC。∠AOD=30°,则有F=2F1 cos 30°=2×600× N=600 N。
(2)以图乙中两根钢丝绳结点为研究对象,a、b两钢丝绳拉力的合力F竖直向下,大
小为600 N,作出力的平行四边形如图丙所示(由【3】【4】【6】得):
根据几何关系,可得钢丝绳a的拉力大小
Fa= = N=1 200 N
钢丝绳b的拉力大小
Fb=F tan 30°=600 × N=600 N
答案 (1)1 040 N或600 N
(2)1 200 N 600 N
多力的合成
1.三个力合力范围的确定
(1)最大值:三个力方向相同时,三力的合力最大,Fm=F1+F2+F3。
(2)最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则这三
个力合力的最小值为零;如果第三个力不在这个范围之内,则合力的最小值等于
三个力中最大的力减去另外两个力。
2.多个力的合成方法
求多个力的合力时,先把表示所有力的有向线段始端都画在一起,然后观察分析
各个力的大小及方向,选择合成力的步骤。解题时可以借助矢量三角形、正弦定
理、余弦定理以及几何关系的对称性等求解。尤其要注意分析几何关系,根据实
际情况恰当选择解题方法。第四节 力的合成
第1课时 力的合成
基础过关练
题组一 合力和分力的关系
1.(多选)关于共点力的合成,下列说法正确的是( )
A.两个共点力的合力一定比分力大
B.两个共点力的大小一定,二力的夹角越大,其合力越小
C.两个共点力夹角不变,其中一个分力增大时,合力一定增大
D.三个共点力大小分别为2 N、5 N、6 N,其合力最大值为13 N,最小值为0 N
2.(多选)两个共点力F1和F2,合力大小为30 N,其中F1大小为50 N,则F2的大小可能是( )
A.10 N B.40 N
C.70 N D.100 N
3.(多选)作用在同一个物体上的三个共面共点力,第一个力的大小是1 N,第二个力的大小是5 N,第三个力的大小是9 N,它们合力的大小可能是( )
A.0 B.2 N C.4 N D.6 N
题组二 合力的计算
4.如图两个力的合力F的大小随这两个力夹角θ变化的情况如图所示,由图中提供的数据求出这两个力的大小可能为( )
A.F1=5 N,F2=1 N B.F1=2 N,F2=3 N
C.F1=3 N,F2=4 N D.F1=3 N,F2=5 N
5.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们之间的夹角为90°时,合力为F。当它们间的夹角为60°时,合力大小为 ( )
A.2F B.F C.F D.F
6.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绕过柱顶的光滑定滑轮的绳将100 N的货物拉住。已知人拉着绳子的一端,且该绳与水平方向的夹角为30°,则柱顶所受压力大小为( )
A.200 N B.100 N
C.100 N D.50 N
7.南昌八一大桥是江西省第一座斜拉索桥,全长3 000多米,设计为双独塔双索面扇形预应力斜拉桥,如图所示。挺拔高耸的103米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔两侧的多对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°,每根钢索中的拉力都是5×104 N,那么它们对塔柱形成的合力有多大 方向如何 (已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
能力提升练
题组一 合力与力的合成
1.三个共点力F1、F2、F3,其中F1=1 N,方向正西,F2=1 N,方向正北,若三力的合力是2 N,方向正北,则F3应是 ( )
A.1 N,方向东北 B.2 N,方向正南
C.3.2 N,方向东北 D. N,方向东北
2.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(坐标纸中每格的边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( )
A.图甲中物体所受的合外力大小等于4 N
B.图乙中物体所受的合外力大小等于2 N
C.图丙中物体所受的合外力等于0
D.图丁中物体所受的合外力等于0
3.如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三个力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为( )
A.F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2
题组二 力的合成的应用
4.在如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图中,滑轮本身所受的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面都挂一个质量为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为θ,乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断中正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.FA=FB=FC=FD B.FD>FA=FB>FC
C.FA=FC=FD>FB D.FC>FA=FB>FD
5.电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量。某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中的小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于AB的方向竖直向上发生一个偏移量d(d L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F。试用L、d、F表示这时金属绳中的张力FT。
答案全解全析
第四节 力的合成
第1课时 力的合成
基础过关练
1.BD 两个共点力的合力可能比两个分力大,也可能比两个分力小,还可能与两个分力相等,A错误;两个共点力的大小一定时,二个力的夹角越大,其合力越小,B正确;两个共点力夹角不变,其中一个分力增大时,合力增大,也可能减小,比如方向相反的两个分力,较小的分力增大时(小于较大的分力),合力可能减小,C错误;三个共点力大小分别为2 N、5 N、6 N,其合力最大值为13 N,最小值为0 N,D正确。
2.BC 两个共点力的合力大小为30 N,若其中一个分力F1大小为50 N,另一分力F2的大小应在20 N≤F2≤80 N范围内,故A、D错误,B、C正确。
3.CD F1=1 N、F2=5 N、F3=9 N,三个力合力的最大值等于三个力之和,即15 N;F1、F2两个力的合力最大为6 N,最小为4 N,F3=9 N不在这两个力的合力范围内,可知三个力合力最小值是9 N-(5 N+1 N)=3 N;因此三个力的合力范围为3 N≤F≤15 N,故A、B错误,C、D正确。
方法技巧
求解三个共点力的合力的方法:任取两个力,求出其合力大小的范围,如果第三个力的大小在这个范围内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力的大小不在这个范围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力合力的最大值。
4.C 设两个分力的大小分别为F1、F2,且F15.B 当两个力夹角为90°时,合力为F,如图甲所示,根据平行四边形定则与数学知识可得F1=F2=F;当两个力之间的夹角为60°时,根据平行四边形定则,合力大小为F'=2F1 cos 30°=F,故B正确,A、C、D错误。
关键点拨
两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90°时,合力大小为F,根据平行四边形定则求出分力的大小;当两分力夹角为60°时,再根据平行四边形定则求出合力的大小。
6.B 由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,滑轮两侧绳上的拉力大小等于货物的重力大小,所以绳的拉力F1=F2=100 N,对柱顶受力分析如图所示,柱顶所受压力大小F=2F1 cos 30°=2×100× N=100 N,故B选项正确。
7.答案 6×104 N 方向竖直向下
解析 把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力,以它们为邻边画出一个平行四边形,其对角线就表示它们的合力,由对称性可知,合力方向竖直向下;根据这个平行四边形是一个菱形的特点,如图所示,连接A、B,交OC于D,则AB与OC互相垂直平分,即AB⊥OC,且AD=DB、OD=OC;考虑直角三角形AOD,∠AOD=53°,则有F=2F1 cos 53°=2×5×104×0.6 N=6×104 N。
能力提升练
1.D 根据题意知,三力的合力是2 N,方向正北,而F2=1 N,方向正北,因此力F1与F3的合力大小为1 N,方向正北;根据力的平行四边形定则,则F3大小应为 N,方向东北,如图所示,故A、B、C错误,D正确。
2.D 图甲中,先将F1与F3合成,然后再将F1、F3的合力与F2合成,求得合力大小等于5 N,选项A错误;图乙中,由力的平行四边形定则求得合力大小等于5 N,选项B错误;图丙中,F2与F3的合力等于F1,则三力的合力为2F1=6 N,选项C错误;根据三角形定则,图丁中合力等于0,选项D正确。
3.C 由几何关系可知F1与F2垂直,以F1、F3为邻边作平行四边形,对角线沿F2方向,长度为F2的2倍,则合力F13=2F2,故F1、F2、F3的合力F=3F2,选C。
4.B 绳上的拉力大小等于重物所受的重力mg,设滑轮两侧细绳之间的夹角为φ,滑轮受到木杆P的弹力F等于滑轮两侧细绳拉力的合力,即F=2mg cos ,由夹角关系可得FD>FA=FB>FC,选项B正确。
5.答案
解析 设支柱C两边金属绳的拉力分别为FT1和FT2,BC与AB的夹角为θ,如图所示。
由对称性得FT1=FT2=FT
由力的合成规律有F=2FT sin θ
根据几何关系有sin θ=
联立上述两式解得FT=
因d L,故FT=。
9第2课时 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
基础过关练
题组一 实验操作步骤
1.用如图所示的装置做“研究两个互成角度的共点力的合成规律”实验,主要步骤如下:
A.在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点,在橡皮条的另一端系上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,橡皮条与细绳的结点到达某一位置O,记下O点的位置及两个弹簧测力计的示数F1和F2;
D.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数F,记下F的大小和方向;
E.选好标度,分别作出力F1、F2、F的图示,用虚线把F的箭头端与F1、F2的箭头端连接;
F.多次进行实验,归纳得到结论。
回答下列问题:
(1)该实验的原理是 法。
(2)步骤C中遗漏的重要操作是 。
(3)步骤D中遗漏的重要操作是 。
(4)下列措施中,能减小误差的是 。
A.F1、F2的大小要尽量小些
B.在不超过弹簧测力计量程的情况下,F1、F2的大小要尽量大些
C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
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
题组二 数据处理
2.在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在贴有白纸的水平木板上的P点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着量程为0~5 N、分度值为0.1 N的弹簧测力计A和B,平行木板沿两个不同的方向拉弹簧测力计。某次实验,当橡皮条与两细绳的结点被拉到O点时,两细绳刚好相互垂直,弹簧测力计的示数如图甲所示。
甲
(1)两细绳对结点的拉力大小可由A、B分别读出:FA= N和FB= N;
(2)请在图乙的方格纸(一小格边长表示0.5 N)上画出这两个力及它们合力F的图示。
乙
能力提升练
题组 创新实验
1.某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3。回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是 (填正确选项前的字母)。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 (填选项前字母)。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图 (填“甲”或“乙”)是正确的。
2.几位同学想用身边器材在宿舍做“验证力的平行四边形定则”实验,操作如下,请你完成其中的填空:
(1)找几根长度相同的轻橡皮筋,各用一根细线将其一端挂起,下端悬吊同样重的文具,选出静止时伸长量相同的三根橡皮筋,则这三根橡皮筋的劲度系数 。
(2)在白纸上画一个半径 (填“大于”“等于”或“小于”)橡皮筋原长的圆,标记圆心位置O,将这三根橡皮筋未连细线的一端连接在一起,同时往外拉三根细线,保持三根橡皮筋与纸面平行且中间结点与圆心O重合。记录静止时三根橡皮筋与细线连接端的位置A、B、C(如图)。
(3)移开橡皮筋,画出A、B、C三点与圆心O的连线,设三条线分别交圆周于A'、B'、C'三点,则可以用线段 表示橡皮筋OA的拉力大小(同样方式表示橡皮筋OB、OC的拉力大小)。
(4)用测得的三个力在纸上作图,验证在实验误差允许的范围内平行四边形定则是否成立。
3.在课外活动小组进行研究性学习的过程中,某研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则,其设计方案为:用3根相同的橡皮条、4个图钉、1把直尺、1支铅笔、3张白纸和平木板来验证力的平行四边形定则。其步骤如下:
①将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上,拉第3根橡皮条,使3根橡皮条互成角度拉伸,待结点处的图钉O静止时,钉下C图钉,并记录图钉O的位置和图钉A、B、C的位置。
②将x1、x2、x3按一定比例图示表示出来,以x1、x2为邻边作平行四边形,求出其对角线OC',比较OC'与OC的长度(即x3)及方向,若相等,且在一条直线上,则达到目的,若OC'与OC有一微小夹角θ,则有误差(如图所示)。
③测出此时这3根橡皮条的长度L1、L2、L3,分别算出它们的伸长量x1=L1-L0,x2=L2-L0,x3=L3-L0。
④将3根橡皮条的一端都拴在一个图钉O上,另一端分别拴上图钉A、B、C,注意此时4个图钉均未固定在木板上。
⑤用刻度尺测出橡皮条的自由长度L0,注意从图钉脚测起。
(1)请你确定该研究小组的实验步骤的顺序是 。
(2)对于本实验,下列论述中正确的是 。
A.实验中图钉O受到三个力而静止,通过比较F1、F2的合力与F3的关系来验证力的平行四边形定则
B.实验中用到了胡克定律,简化了力的测量,可以不用弹簧测力计就完成实验
C.由于实验中总有OC'与OC的微小夹角θ,实验有误差,该方法不可取
D.3根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同,是该实验的主要误差来源之一
4.某实验小组用弹簧测力计、量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计了如图所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2。
(1)主要实验步骤如下:
①弹簧测力计挂在绳套1上,竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,记下弹簧测力计的示数F;
②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,记下弹簧测力计的示数F1;
③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'= ;
④比较 ,即可初步验证;
⑤只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤。
(2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是 。
A.逐渐增大 B.先增大后减小
C.逐渐减小 D.先减小后增大
答案全解全析
第2课时 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
基础过关练
1.答案 (1)等效替代 (2)记下两条细绳的方向 (3)把橡皮条与细绳的结点拉到位置O (4)BC
解析 (1)该实验的原理是两个弹簧测力计的拉力作用效果与一个弹簧测力计的拉力的作用效果相同,即等效替代法。
(2)步骤C中遗漏的重要操作是:记下两条细绳的方向。
(3)步骤D中遗漏的重要操作是:把橡皮条与细绳的结点拉到位置O。
(4)在不超过弹簧测力计量程的情况下,F1、F2的大小要尽量大些,A错误,B正确。拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,C正确。拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故D错误。
2.答案 (1)4.00 2.50 (2)图见解析
解析 (1)弹簧测力计的分度值为0.1 N,由图示弹簧测力计可知,其示数FA=4.00 N,FB=2.50 N。
(2)根据所选标度作出力FA、FB的图示,然后以表示两力的线段为邻边作平行四边形,对角线表示两拉力的合力,如图所示。
导师点睛
本题考查弹簧测力计读数、作力的图示等问题。对弹簧测力计读数,先要确定其量程与分度值,然后根据指针位置读出其示数,读数时视线要与刻度线垂直;画力的图示时,要严格按照标度长度进行画图。
能力提升练
1.答案 (1)BCD (2)A (3)甲
解析 (1)实验中拉力大小用钩码的个数与每个钩码重力的乘积表示,实验中的分力与合力应构成一个三角形,故B、C、D正确,A错误。
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
(3)F3的方向一定竖直向下,而由于测量误差F1和F2的合力方向可能偏离竖直方向,所以甲是正确的。
2.答案 (1)相同 (2)等于 (3)A'A
解析 (1)橡皮筋下端悬吊同样重的文具,橡皮筋受到的拉力F大小相等,由F=kx可知,静止时伸长量x相同的三根橡皮筋,劲度系数k相同。
(2)在白纸上画一个半径等于橡皮筋原长的圆,标记圆心位置O,将这三根橡皮筋未连细线的一端连接在一起。
(3)橡皮筋伸长后,在劲度系数一定时,橡皮筋的拉力大小与橡皮筋的伸长量成正比,可以用橡皮筋的伸长量表示拉力大小,则可以用线段A'A表示橡皮筋OA的拉力大小。
3.答案 (1)④⑤①③② (2)ABD
解析 (1)该实验中应该首先将3根橡皮条拴在图钉上,这样便于测橡皮条的原长,之后就要固定两个图钉拉第3根橡皮条到适当的位置进行实验,把第3个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量,最后按照胡克定律转换成力,作出力的图示进行实验研究,所以正确的实验步骤是④⑤①③②。
(2)该实验的关键是应用三个力平衡的特点进行实验原理的改进,应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度,所以选项A、B都正确;实验中误差是不可避免的,不能因为有误差就把实验完全否定,故选项C错误;实验的误差有系统误差和偶然误差,从系统误差来看,影响该实验的主要因素不是原理,而是器材,特别是橡皮条的长短和粗细,所以说3根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同,是该实验的主要误差来源之一,故选项D也是对的,所以正确选项为A、B、D。
4.答案 (1) F1'和F1 (2)D
解析 (1)根据平行四边形定则,可得绳套1的拉力F1'=F tan 30°=,通过比较F1和F1'在误差允许的范围内是否相等,则可初步验证。
(2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,根据平行四边形定则可知,当绳套1从图示位置向下缓慢转动30°时,绳套1上的拉力最小,然后又逐渐增大,故A、B、C错误,D正确。
10
