互成角度的两个力的合成.doc

互成角度的两个力的合成 1.实验目的 验证互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形法则。 2.实验原理 先用弹簧秤测出分力F1 、F2 及它们的合力F，再根据平行四边形法则作出分力F1 、F2 的合力F。比较F和F的大小和方向。当它们在实验室允许的误差范围内相等时，就验证了力的合成的平行四边形法则。 3.实验器材 方木板一块、白纸一张、弹簧秤两只、橡皮筋一根、细绳套两个、三角板一副、刻度尺一根、图钉几枚。 4.实验步骤（如图1所示） 把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上。 用图钉把橡皮筋的一端固定在点，另一端拴上两个细绳套。 用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置，并用铅笔描下结点的位置、细绳的方向，并记录下弹簧秤的示数F1 、F2 。只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到点，用铅笔描下细绳的方向，记录下弹簧秤的示数F。 按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F1 、F2 的图示，并作出F1、F2 的合力F的图示。 按选定的标度作出F的图示。 比较两个力F1 、F2 的合力F和F大小和方向，看在实验室允许的误差范围内，两者的大小和方向是否相同。 改变F1 、F2 的大小和方向，再重复实验两次。 5.注意事项 弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到非竖直位置使用时，仍然要重新调零。 实验中，要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。如果选不到，只能用一只弹簧秤分别测出两个分力和合力的大小和方向。 本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1 、F2 、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。 同一次实验中，橡皮筋的结点的位置一定要相同。 在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。 用作图法作分力F1 、F2 的合力F时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。 6.误差分析 弹簧秤使用前没调零会造成系统误差。 使用中，弹簧秤的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧秤外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差。 两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差。 在应用平行四边形法则作图时，F1 、F2 及合力作图不准确，测量值的最后一位估读数在作图时又一次估计会造成偶然误差。 7实验思考 在“互成角度的两个力的合成”的实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤的读数分别为F1 、F2，细绳方向分别与OA延长线的夹角为1 和2（如图2），以下说法正确的是（1） （1）O点位置不变，合力不变。 （2）用平行四边形定则作图求得的合力F一定沿AO方向。 （3）若不改变O和1 ，F1增大时F2必减小。 （4）合力F必大于F1或F2。 、如图3所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的D端（O端固定）当D端达E处时（ +）=900；然后保持的读数不变，当角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍处在E处，可采用的办法是：(1)、增大B的读数，减小角； (2)、减小B的读数，减小角；(3)、减小B的读数，增大角； (4)、增大B的读数，增大角；、图4所示是A、B两位同学在做本实验时得到的结果，可以判定其中 A 同学的实验结果比较符合实验事实，理由是F是单独拉，应该和橡皮条在一直线上。注解：1、什么是“误差允许范围”？这个范围如何界定？2、测力计使用。3、作用力与反作用力的研究。4、轻弹簧模型的各种应用模式。例1、 加速度的测量。惯性制导系统已广泛应用于导弹式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计的构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系统为k的弹簧连接，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块上有指针，可以通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导，设某段时间导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度为多少？例2、 某同学利用业余时间为工厂设计了一个测定机器转动角速度的装置，如图所示，A为一金属小球，质量为m，电阻不计，水平光滑的均匀滑杆PN由金属材料制成，电阻不能忽略，PA通过电刷电路相连接，电源电动势为E，内阻不计，限流电阻