江苏省高三高考物理一轮复习 第二章 实验二 验证力的平行四边形定则精选精练跟踪练习

实验二力的平行四边形定则误差分析1.误差来源除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.2.减小误差的方法(1)结点O①定位O点时要力求准确.②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变.(2)拉力①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向.②应尽量使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内.③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小.(3)作图①在同一次实验中,选定的标度要相同.②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合力.注意事项操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等.热点一实验原理与实验操作【例1】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:A.用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线,按一定标度作出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F；B.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条与细绳的连接点拉到同样的位置O；C.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数；D.在水平放置的木板上,垫一张白纸并用图钉固定,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置O；E.记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示F′,比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相等；F.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,根据实验得出结论.(1)将以上实验步骤按正确的顺序排列,应为________(填选项前的字母).(2)图1甲中弹簧测力计B的示数为________ N,为了更准确地得到合力与分力的关系,要采用作力的________(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力. (3)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(填“F”或“F′”).图1(4)在物理学中跟力一样,运算时遵守平行四边形定则的物理量还有________________(至少写出三个,要求写名称).答案(1)DCABEF(2)3.8图示(3)F′(4)位移、速度、加速度、电场强度等热点二数据处理及误差分析【例2】小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1)实验记录纸如图2所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.图2(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度, 发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.实验装置如图3甲所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地拉动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹.图3两次实验记录的轨迹如图乙所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受水平拉力F a、F b的大小关系为________.(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有________.(选填选项前的字母)A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.解析(1)作出力的图示如图甲所示.(2)重物受力情况如图乙所示,由于重力不变,两次实验时,橡皮筋拉力F T的方向相同,故水平拉力F大小相等,即F a＝F b.(3)根据题图乙可知,选项B、D正确,A、C错误.(4)橡皮筋拉伸不宜过长,选用新橡皮筋等可减小误差.答案(1)见解析图(F＝4.6～4.9 N都算对)合(2)F a＝F b(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或:拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)热点三实验的改进与创新验证力的平行四边形定则中的“万变不离其宗”1.器材的变化(如图4甲、乙、丙、丁所示)图42.合力、分力的变化(1)分力的获得:弹簧测力计的拉力→钩码的重力.(2)合力的获得:弹簧测力计的拉力→重物的重力→钩码的重力.【例3】(2018·江苏泰州模拟)某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则:刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板.实验方案如下:图5①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连,测出橡皮筋的原长；②将橡皮筋一端细绳用钉子固定在竖直木板上的A点,在橡皮筋的中点O用细绳系住重物,使重物自然下垂,如图5甲所示；③将橡皮筋的另一端细绳固定在竖直木板上的B点,如图乙所示.(1)为完成本实验,下列还必须测量的物理量为________.(填选项前字母)A.小重物的质量B.细绳的长度C.图甲中OA段橡皮筋的长度D.图乙中OA和OB段橡皮筋的长度(2)在完成本实验的过程中,必须注意的事项是________.(填选项前字母)A.橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同B.图乙中A、B两点必须等高C.图乙中连接小重物细绳必须在OA、OB夹角的角平分线上D.记录图甲中O点的位置和OA的方向E.记录图乙中O点的位置和OA、OB的方向(3)若钉子位置固定,利用现有器材改变实验效果,可采用的方法是________________________.解析(1)橡皮筋遵循胡克定律,要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长,得到橡皮筋的伸长量,根据拉力大小与伸长量成比例作力的图示.为了使两次实验效果相同,必须记下O点的位置来作参照,故选C、D.(2)橡皮筋连接的细绳要稍微长些,并非要求等长,选项A错误；图乙中A、B两点不用必须等高,选项B错误；图乙中连接小重物的细绳可以在OA、OB夹角的角平分线上,也可以不在,选项C错误；图甲中O点的位置和OA的方向不需要记录,选项D错误；需要记录图乙中O点的位置和OA、OB的方向,选项E正确. (3)在钉子位置不变的情况下,要改变实验效果,只有改变小重物的质量.故可采用的方法是更换小重物.答案(1)CD(2)E(3)更换小重物【创新变化】本题属于创新实验,主要是在实验器材和实验方案等问题上进行了改进,题中不能准确地测出力的大小,但是由于橡皮筋的弹力大小与形变量成正比,因此采用比例法进行作图,在实验时只需要测量出橡皮筋的伸长量即可.(2018·江苏镇江高三模拟)在“探究求合力的方法”实验中,某同学用两把弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到点O,作出这两个拉力F1、F2的图示(图6甲),然后用一把弹簧测力计将橡皮筋的端点仍然拉到O,弹簧测力计示数F如图乙所示.图6(1)弹簧测力计的示数F＝________ N.(2)请帮他在图甲中画出力F的图示(图中a为记录F方向时所记录的一点).(3)该同学用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连起来.他观察图形后受到了启发.你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是________.A.整理实验器材B.提出求合力方法的猜想C.改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验D.与同学交流讨论实验结果,得出结论解析(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,读到0.1 N位,读数为2.8 N.(2)F的方向应与橡皮筋在一条直线上.(3)本实验的目的是“探究求合力的方法”,该同学紧接的实验步骤是提出求合力的猜想,然后改变力的大小和方向,重复实验进行验证.答案(1)2.8(2)见解析(3)BC活页作业(时间:30分钟)1.(2018·天津理综)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个).(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有________.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示.其中对于提高实验精度最有利的是________.解析(1)为了使实验结果更具有普遍性,在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置,A项错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可,即O点位置相同,不需要每次实验的O点位置都相同,B项正确；使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线；读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,C项正确；合力可以大于任一个分力,也可以等于分力,还可以小于任一分力,D 项错误.(2)A、D实验中选取的力的标度过大,导致画力时,线段太短,不利于实验精确度；B图和C图选用的标度相同,但C中力太小,不利于作平行四边形,故B符合题意. 答案(1)BC(2)B2.(2019·如皋质量调研)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一把弹簧测力计.(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如表:弹力F(N)0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x (10－2m)0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42根k＝________N/m.(结果保留2位有效数字)图1图2(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,其读数为__________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在虚线框中用力的图示画出这两.(图中已画出AO、BO、CO的方向)个共点力及合力F合(3)由图中得到F合＝________N.答案(1)图略53±2(2)2.10±0.02如图所示(3)3.3±0.23.(2018·苏锡常镇三模)某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则,他找到三条长度和粗细相同的橡皮筋(遵循胡克定律),以及重物、刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子等.他设计了如图3所示的实验:①将三条橡皮筋的一端系在一起,另一端分别连一个绳套.②他分别向两边拉住任意两个绳套,测量橡皮筋的长度是否相等.③在墙上A、B两点钉两个钉子,将白纸固定在墙面上合适的位置,再将橡皮筋的两个绳套套在两钉子上,测出此时三条橡皮筋的长.④将重物挂在第三个绳套C上,测量并记录三条橡皮筋的长度并记下结点O的位置.⑤取下白纸,画出受力图,验证平行四边形定则.⑥换用不同的重物并改变A、B的位置重复实验.图3(1)实验步骤②的目的是________________.(2)实验步骤④中,有一个重要遗漏是________________.(3)实验步骤⑥中________(填“要”或“不要”)保证O点位置不变.(4)为了使实验更准确,下述做法错误的是________.A.A、B要一样高B.A、B距离要适当C.重物质量不能太大D.橡皮筋要与墙面平行解析(1)实验步骤②分别向两边拉住任意两个绳套,两个橡皮筋中的力大小相等,若长度相同,劲度系数一样,所以该步骤的目的是保证橡皮筋的劲度系数一样. (2)验证力的平行四边形定则,既要记录力的大小,也要记录力的方向,遗漏了记录橡皮筋的方向.(3)这里原理是三力平衡,其中两个力的合力与第三个力等值反向,所以不必保证O 点位置不变.(4)实验过程中A、B是否一样高不影响实验,所以没有要求,选项A错误；A、B 夹角不宜太大也不宜太小,所以A、B距离要适当,选项B正确；重物质量不能太大,大了会超过橡皮筋的弹性限度,选项C正确；测量过程中橡皮筋要与墙面平行,减小实验误差,选项D正确.答案(1) 保证橡皮筋的劲度系数一样(2) 记录橡皮筋的方向(答力的方向也对)(3)不要(4)A4.有同学利用如图4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,每个钩码的重量相等,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:图4(1)改变钩码个数,实验能完成的是________(填正确答案标号).A.钩码的个数N1＝N2＝2,N3＝4B.钩码的个数N1＝N3＝3,N2＝4C.钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D.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________(填正确答案标号).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5中________是正确的.(填“甲”或“乙”)图5解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1－F2|≤F3≤F1＋F2,且三个力的大小为边构成的三角形,因此选项B、C、D是可以的.(3)实验中F3是竖直向下的.答案(1)BCD(2)A(3)甲5.如图6所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:图6①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；②对两个传感器进行调零；③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数；④取下钩码,移动传感器A改变θ角.重复上述实验步骤,得到表格.θ30°60°…150°…F1 1.0010.580… 1.002…F2－0.868－0.291…0.865…(1)根据表格,A12”),钩码质量为________ kg(保留1位有效数字).(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________.A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差解析(1)由表格数据可知,F1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力F1.对结点O受力分析有:F1sin 30°＝mg,解得:m ＝0.05 kg.(2)本实验中多次对传感器进行调零,为了消除横杆自身重力对结果的影响,选项C 正确.答案(1)F10.05(2)C6.某同学现利用拉力传感器来“验证力的平行四边形定则”,实验装置如图7甲所示:水平细杆上安装有两个拉力传感器A、B,并用数据线将传感器与计算机相连接.在与拉力传感器相连的不可伸长的轻质细线AB上某结点C处用细线悬挂重力为G的钩码D,AC>BC.实验时,先将拉力传感器A、B靠在一起,然后不断缓慢增大两传感器A、B间的距离d,传感器将记录的张力数据传输给计算机进行处理,得到如图乙所示张力F随距离d的变化图线.甲乙图7试分析下列问题:(1)图中图线Ⅰ是由传感器________记录的数据所绘图线.(2)由图乙可知,钩码的重力G＝________ N.(3)现要利用两传感器之间距离为d＝1.00 m时所测得的实验数据来“验证力的平行四边形定则”,请根据图中的信息,按一定的比例作出FⅠ、FⅡ的图示,并用作图法求出FⅠ、FⅡ的合力F.(已知d＝1.00 m时,AC与BC垂直)解析(1)由图乙可知,当d<0.53 m时,图线Ⅰ对应的传感器示数恒定,而与另一传感器相连接的细线张力为零,即已松弛下来,松弛的细线长些,故图线Ⅰ对应的应该是细线BC的张力,是传感器B记录的数据所绘图线.(2)当AC松弛时,传感器B记录的张力等于钩码重力G,故G＝30 N.(3)由图乙可知两传感器之间距离为d＝1.00 m时FⅠ＝24 N,FⅡ＝18 N,根据力的平行四边形定则可作出FⅠ、FⅡ的图示如图所示,由所作的图示可求得FⅠ、FⅡ的合力F＝30 N.答案(1)B(2)30(3)见解析图。

18实验：力的平行四边形定则［方法点拨］验证力的平行四边形定则实验方法有多种，要理解合力和分力分别是哪些力，怎样确定合力、分力的大小和方向，怎样作力的平行四边形图形.1 •小张和小王在做“验证力的平行四边形定则”实验中，实验步骤如下：①用图钉把白纸钉在方木板上.②把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在o点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套.③小张同学用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置时，小王同学用铅笔描下结点的位置，标上字母A,如图1所示.④接着小王在两条细绳套的方向上离A点比较近的地方点下了另两个点 B C,并记录弹簧测力计的读数F i、F2.⑤移开两弹簧测力计，从位置A画直线AB AC按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F i、F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F的图示.⑥只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点再次拉到同样位置A,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向.用刻度尺从A点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F' 的图示.⑦比较力F'的图示与合力F的图示，看两者是否等长、同向.⑧小张改变两个力F i和F2的大小和夹角，再次重复实验时，发现让结点回到A点不太容易，小王就在结点移过A点时用手指将其按压在A点，接着记录下两弹簧测力计的方向和示数大小.⑨接着重复步骤⑤〜⑦，最后得出结论：在误差允许的范围内，力的合成符合平行四边形定则.(1)_______________________________ 以上实验步骤中不恰当的是，有错误的是 .⑵ 图2是两组同学作出的图示，其中符合实际情况的是2 •一个同学做验证力的平行四边形定则的实验器材为：方木板、白纸、大头针一盒、橡皮筋 一盒、刻度尺、铅笔.实验步骤如下：A. 用几枚大头针将白纸固定在方木板上；B. 挑选三根相同的橡皮筋， 将其中一端连接在一起， 用刻度尺分别测量三根橡皮筋原长时的 长度；C.在白纸上适当距离固定三枚大头针 A 、B 、C,将三根橡皮筋另一端分别套在 A B 、C 上, 如图3所示，用刻度尺分别测量橡皮筋长度OA OB OC 计算并记录每根橡皮筋长度的变化量； D. _________________________________________________________________________ 去掉橡皮筋，选取适当标度，在白纸上根据 OAOBOC 的方向和 ________________________________ 作出三力的图示，然后以沿OB OC 方向的力为邻边作平行四边形， 作出对角线，并用刻度尺 测量对角线长度，比较对角线长度、方向与沿 OA 方向的橡皮筋的长度变化量、方向的关系.(1) D 步骤中应填写 _______________________________________________________ .(2) 以上实验步骤中有一处存在疏漏，请指出来并改正：⑶下列有关实验的说法正确的是 ___________ .A. 实验前应将任意两根橡皮筋一端套在一起对拉，选择伸长量相同的橡皮筋做实验B.应调整大头针 A B C 位置多次实验，使三根橡皮筋的结点 O 位置保持不变C. 实验中用橡皮筋长度的变化量表示弹力大小D. 实验中应使橡皮筋与白纸平行图33.(2018 •新海中学模拟)某物理兴趣小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，找到两条劲度系数相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、白纸、钉子，设计了如图 4所示实验，将两条橡皮筋的一端用细绳连接于结点 一端分别挂在墙上的钉子 A 及重物C 上，同时用一条细绳一端与结点 B 固定在墙上. (1) __________________________________________ 为完成该实验，下述操作中不必要的是 .A. 记录细绳0B 的位置B. 测量每条橡皮筋的伸长量C. 记录悬挂重物后结点 0的位置D. 测量细绳0B 勺长度⑵ 为了减小实验误差，以下采取的措施必要的是 __________ .A. 两橡皮筋必须等长，粗细相同B. 每条橡皮筋的伸长量应尽可能大C. 细绳、橡皮筋都应与竖直墙面平行D. 拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些答案精析1．(1) ④ ⑧ (2) 甲解析 (1) 以上实验步骤中不恰当的是④， 应该在细绳套的方向上离 A 点尽可能远的地方点下 另两个点B C 并记录两个弹簧测力计的读数•有错误的是⑧，改变两个力的大小和夹角，再次重复实验时，发现让结点回到 A 点不太容易，可以另外选择结点位置进行实验，不能在结点移过 A 点时用手指将其按压在 A 点.(2)用一只弹簧测力计拉橡皮条时，其拉力方向与 0A 在一条直线上，而利用平行四边形定则画出的两个力的合力F 的方向可能与 0A 直线的方向有偏差•实验符合实际情况的是甲.2 • (1)橡皮筋长度的变化量大小(2)除了记录每根橡皮筋的长度变化量外， 还需用铅笔在白 纸上标记橡皮筋结点 0的位置(3) ACD 解析 (1) 三根橡皮筋劲度系数相同，弹力大小与长度变化量成正比．(2) 橡皮筋结点位置 0与三枚大头针的连线可确定橡皮筋拉力的方向．(3) 根据胡克定律，三根橡皮筋的劲度系数相同时，可以用橡皮筋长度变化量代替弹力大小， 因此实验中三根橡皮筋的劲度系数应相同， A 、C 选项正确；每次调整大头针位置，只需记录结点位置，根据大头针和结点位置即可确定弹力方向，B 选项错误；实验中橡皮筋与白纸平 行，力沿纸面， D 选项正确．3． (1)D (2)CDQ 两条橡皮筋的另 0相连，另一端用钉子。

实验二力的平行四边形定章1.(2018天津理综)某研究小组做“考证力的平行四边形定章”实验,所用器械有:方木板一块,白纸,量程为5 N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。

(1)(多项选择)详细操作前,同学们提出了以下对于实验操作的建议,此中正确的有。

均分线在一条直线上考证时,结点O的地点能够与前一次不一样C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视野应正对测力计刻度一定都小于只用一个测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器械做了四次实验,白纸上留下的标明信息有结点地点O、力的标度、分力和协力的大小及表示力的作用线的点,以下图。

此中对于提升实验精度最有益的是。

答案(1)BC (2)B分析(1)为了使实验结果更拥有广泛性,在实验过程中不该让橡皮条的拉力方向拥有特别的角度或地点,A项错误;只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的成效相同即可,即O点地点相同,不需要每次实验的O点地点都相同,B项正确;使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时,视野应正对弹簧测力计的刻度,C项正确;协力能够大于任一个分力,也能够等于分力,还能够小于任一分力,D项错误。

(2)A、D实验中选用的力的标度过大,致使画力时,线段很短,不利于实验精准度;B图和C图采用的标度相同,但C中力太小,不利于作平行四边形,故B切合题意。

以下图的实验装置来考证“力的平行四边形定章”。

弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。

弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某地点。

分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的地点和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。

(2)以下不用要的实验要求是。

(请填写选项前对应的字母)丈量重物M所受的重力D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一地点(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍高出量程,请您提出两个解决方法。

2023届高考物理一轮实验专题训练：验证力的平行四边形定则1．（2022·江苏·高三阶段练习）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计。

（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：-图像______，并求得该弹簧的劲度系数k=______N/m；（保留二位有根据表中数据在下图中做出F x效数字）（2）某次实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①如果没有操作失误，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是_________ （填“F”或“F'”）。

①在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果______发生变化。

（选填“会”或“不会”）①本实验中以下说法正确的是( )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．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角必须取90°2．（2022·上海·高三专题练习）（1）在探究求合力的方法的实验中，通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计，方案一：两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉（如图甲所示），方案二：两弹簧测力计置于水平桌面对拉（如图乙所示），下列说法正确的是___________。

A．弹簧测力计使用前必须进行调零B．实验时，两个弹簧测力计的量程需一致C．若方案一的两弹簧测力计读数相等，则可正常使用D．若方案二的两弹簧测力计读数相等，则可正常使用（2）在探究求合力的方法的实验中，某实验小组使用的弹簧测力计量程为5.0 N，将橡皮条一端固定，先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置，标记为O点，紧靠细绳标记A、B两点，并记录弹簧测力计读数，然后用一只弹簧测力计将其拉至O点，标记紧靠细绳的C点，并记录弹簧测力计读数，该小组完成的部分实验数据记录在图丙中。

第二章实验二验证力的平行四边形定则1.在“探究力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指（）A.弹簧测力计的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C.细绳套受拉力产生形变D.使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度2.______________________ 做“探究力的平行四边形定则”的实验，在水平放置的木板上铺一张白纸, 把橡皮条的一端固定在木板的A点，橡皮条的另一端拴上两细绳套，如图所示，两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，到达某一位置0时需记下________ 、____________ ,描下,再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点到达位置_________________ ，再记下3.某同学做“探究力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是：A.在桌上放一块方木板，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板上的点，在椽皮条的另一端拴上两条细绳，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，结点到达某一位置0.记录下0点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力月和尺的图示，并用平行四边形定则作出合力斥E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其仲长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作岀这个力尸的图示；F.比较F和尸的大小和方向，看它们是否相同，得出结论. 上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是______ 和—⑵遗漏的内容分别是______________________ 和_______________________________4.如图所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用尸表示两个分力用的合力，用F表示幷和尺的等效力，则可以判断（填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的.5.在做“探究力的平行四边形定则”实验中，若由于虫的误差使虫与尺的合力尸方向略向左偏，如图所示，但尸大于等于F ,引起这一结果的原因可能是片的大小比真实值偏_________ ，幷的方向使它与用的夹角比真实值偏________ .2 6.某同学在家屮用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如下图所示，三根橡皮筋在0点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在/、B、C三点。

考点5 实验:验证力的平行四边形定则1.[2020江西南昌高三摸底,6分]在“探究求合力的方法”的实验中,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).实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为:A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好B.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.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是(填入相应的字母).(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直,则(填“能”或“不能”)用一个量程为 5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是.2.[2020吉林蛟河模拟,6分]某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是.(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)实验时,主要的步骤:A.在桌上放一块方木板,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板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,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,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.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',记下细绳的方向,按同一标度作出F'的图示;F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步骤中:①有遗漏重要的步骤的序号是和;②遗漏的内容分别是和.3.[组合实验,7分]在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳、绳套和一只弹簧测力计.(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力F/N0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50伸长量x/10-2 m0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42请在图1中画出F-x图象,并求得该弹簧的劲度系数k=N/m.(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,其读数为N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在虚线框内画出这两个共点力的合力F合的图示.(3)由画出的图示得到F合=N.4.[新角度,5分]某兴趣小组想测量一卷弹性可忽略的尼龙线可承受的最大拉力,他们选择使用拉力传感器和钢卷尺来完成实验.他们首先从整卷线上剪下一段(重力不计),穿上一个质量很小且光滑度很高的小环,然后将线两端分别固定在两根竖直杆上的适当位置A、B,如图所示,用拉力传感器竖直向下拉小环,并逐渐增大拉力F,直到将线拉断.(1)第一次实验时,发现传感器的示数已经很大了但仍没有拉断尼龙线,他们分析发现剪下的尼龙线的长度不合适,应当将尼龙线长度(填“加长”或“缩短”).(2)正确调整后进行第二次实验,竖直向下拉光滑小环,逐渐增大拉力,记录线被拉断时传感器示数.(3)该兴趣小组要想得到尼龙线可承受的最大拉力,还需要测量的物理量是(并写出相应的符号).写出计算尼龙线可承受的最大拉力的表达式,T m=.考点5实验:验证力的平行四边形定则1.(1)ABC(3分)(2)不能(1分)合力超过了量程(2分)解析:(1)拉橡皮条的绳细一些且长一些,确定拉力方向较准确,实验效果较好,选项A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,否则会影响拉力大小,选项B正确;橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O点时,拉力适当要大些,读数的相对误差就较小,选项C正确;拉力F1和F2的夹角适当就好,不是越大越好,选项D错误.(2)若两个弹簧测力计的读数均为4 N,且两弹簧测力计拉力方向相互垂直,由平行四边形定则可知,其合力为4√2N=5.7 N,不能用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力,理由是合力大小超出了弹簧测力计的量程.2.(1)F'(1分) (2)B(1分) (3)①C(1分) E(1分) ②C 中应加上“记下两条细绳的方向”(1分) E 中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O ”(1分) 解析:(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O 点的拉力一定沿AO 方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在,不一定沿AO 方向,故一定沿AO 方向的是F'.(2)一个力的作用效果可以与两个力的作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,B 正确. (3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤可知,有遗漏重要的步骤的序号是C 、E. ②在C 中未记下两条细绳的方向,E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O .3.(1)如图甲所示(2分) 55(53~57均可)(1分) (2)2.10(1分) 如图乙所示(2分)(3)3.4(3.2~3.6均可)(1分)解析:(1)根据描点法作出图象,如图甲所示.根据图象得k =ΔF Δx =55 N/m. (2)弹簧测力计的分度值为0.1 N,要估读一位,故读数为2.10 N.根据题意画出合力的图示如图乙所示.4.(1)缩短(1分)(3)两杆之间的距离d ,尼龙线的长度l (2分)√(2分) 解析:(1)对小环受力分析,如图所示.根据平衡条件得2T cos θ=F ,解得T=F 2cosθ,当尼龙线的长度缩短时,两尼龙线之间的夹角增大,则cos θ减小,故在相同大小的力作用下,拉力T 增大,更容易达到尼龙线可承受的最大拉力,故应缩短尼龙线的长度.(3)还需要测量两杆之间的距离d ,尼龙线的长度l ,由几何关系得cos θ=√l 2-d 2l ,故T m =√.。

验证力的平行四边形定则一、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F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2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．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的方向．4．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条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，再重做两次实验．五、数据处理1．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测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，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．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O位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住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°之间为宜．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，去掉细绳套后，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，使所作力的图示稍大一些．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．3．两分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大．八、练习巩固1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示，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示。

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专题2.6 实验：验证力的平行四边形定则1. 在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，假如一个分力F1的方向不变,为了使橡皮条仍然伸长到O点,则关于另一个分力F2，下说列法正确的有（）。

A.F2的方向和大小唯一确定B。

F2的大小是唯一的，方向可以多个C。

F2的方向和大小可以有多个D.F2的方向是唯一的,但大小可有多个值【答案】C2. 在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。

则下列说法中正确的是（）.A.同一次实验中，O点位置不允许变动B。

实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C。

实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90°D。

实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点【答案】A【解析】为保证等效,必须把橡皮条的某一端拉到同一点,A项正确;实验中还要记录拉力的方向,B项错误；两拉力的夹角可以是其他的合适角度,C项错误;实验中不能超出弹簧测力计的最大量程，故开始时,弹簧测力计示数要小于最大量程，D项错误。