高考物理一轮复习实验3验证力的平行四边形定则练习
2015届高三物理大一轮复习：实验三 验证力的平行四边形定则
伸长量x(×10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
根据表中数据在图3中作出F－x图象并求得该弹簧的劲度 系数k＝________N/m；
图3
(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图4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
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． 图7
(1)为完成该实验，下述操作中不需要的是________． 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_________________________．
实验三 验证力的平行四边形定则
误差分析
本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于 以下两个方面： 1．读数误差 减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，
尽量大一些．读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确
读数和记录． 2．作图误差 减小作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行，两 个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F 的误差 Δ F 就越大，所以实验中不要把 F 1 、 F2 间的夹角取 得太大．
答案
(1)CE
(2)①F′
②B
(3)BC
【跟踪短训】 2．(2012·浙江卷，22)在“探究求合力的方法”实验中，现
有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．
(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(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
实验3验证力的平行四边形定则
高考真题1．(2015·山东高考)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：O、O′，橡皮筋的拉力记为F OO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．解析：(1)F－l图线的横轴截距表示F＝0时橡皮筋l的值，因此F－l图线的横轴截距即表示橡皮筋原长，l0＝10.0 cm.(2)橡皮筋总长度l＝6.00 cm＋7.60 cm＝13.60 cm，在F－l图线上找到与13.60 cm对应的弹力F＝1.80 N.(3)根据平行四边形定则，作出平行四边形并求出对角线表示的力F′.(4)因为F′是根据平行四边形定则求出的，F OO′是实际测量出的，如果在误差允许范围内，F′与F OO′近似相等，就验证了平行四边形定则．答案：(1)如图所示10．00(9.80、9.90、10.10均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图所示(4)F OO′2．(2015·安徽理综)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整；①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，______________________；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．解析：步骤③中应记录此时拉力的大小和方向，结合步骤②的操作，③中横线应填写：沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线．步骤⑥要验证平行四边形定则，需要比较F与F3的大小，方向是否一致，故⑥中横线应填写：F和F3.答案：③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥F和F33．(2014·江苏卷)小明通过实验验证力的平行四边形定则．(1)实验记录纸如图甲所示，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．(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．实验装置如图乙所示，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移动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．两次实验记录的轨迹如图丙所示．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哪些？(填写选项前的字母)()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)作出力的图示如图所示．(2)以重物为研究对象，进行受力分析：重物受到重力、水平向右的拉力和橡皮筋的拉力，重物处于静止状态的合力为零，因橡皮筋的拉力方向相同，故橡皮筋的拉力相等．(3)橡皮筋的形变量和所受到的力有关，A错误；从图上看，第二次运动轨迹远离O点，橡皮筋第2次的形变量大，B正确；两次拉伸到相同长度，第二次对应的力小，C错误；拉力越大，由题图丙可得橡皮筋两次的长度差越大，D正确．(4)注意选取橡皮筋的技巧：一要新，二要弹性好，三不要超过弹性限度．故拉力不应该太大；橡皮筋不能太长；选用弹性较好的橡皮筋．答案：(1)见解析图(F合＝4.60 N～4.90 N均正确)(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)。
高考物理实验3 、验证平行四边形定则针对训练-L
高考物理实验3、验证平行四边形定则针对训练1.有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：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________。
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________。
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，你认为图中________是正确的。
(选填“甲”或“乙”)甲 乙解析：(1)此实验中的分力与合力的大小关系必须满足：|F1－F2|＜F3＜F1＋F2，因此B、C、D选项是可以的。
(2)A (3)实验中F3是竖直向下的，所以甲是正确的。
[答案] (1)BCD (2)A (3)甲2．某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”，设计的实验装置如图。
固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点，另一端系绳套1和绳套2。
(1)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点，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，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，弹簧测力计的示数为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________，即可初步验证力的平行四边形定则。
(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2沿120°方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O 点不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________。
2020年高考物理一轮复习：10 实验：验证力的平行四边形定则
2020年高考物理一轮复习：10 实验：验证力的平行四边形定则姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共2题；共4分)1. （2分） (2016高二上·金湖期中) 在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了F1、F2 ，如图所示．接下来，要用一只弹簧测力计拉伸橡皮条测合力．在操作中应当（）A . 沿F1、F2的角平分线方向拉伸橡皮条B . 将橡皮条拉伸至0点C . 使拉力的大小等于D . 使拉力的大小等于F1、F2的大小之和2. （2分） (2017高二上·泰州开学考) 在“探究力的平行四边形定则”的实验中，橡皮筋A端固定在木板上，先后用两个弹簧测力计和用一个弹簧测力计通过细绳把橡皮筋的另一端B拉到同一位置O．为减小实验误差，在实验过程中（）A . 两弹簧测力计的拉力方向必须互相垂直B . 两弹簧测力计的拉力方向间的夹角越大越好C . 两弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行D . 两弹簧测力计的拉力大小必须相等二、实验探究题 (共13题；共64分)3. （6分） (2018高一上·成都月考) 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某学生有如下操作步骤。
试按合理的顺序将余下的步骤序号填在横线上：D________E。
A .只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条结点拉到O点，记下弹簧秤读数F和细绳方向；B .把橡皮条一端固定在木板上，在橡皮条另一端栓上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C .用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条，使之伸长到一定长度，在白纸上记下结点位置O，同时记下两个弹簧秤读数F1.F2和两根细绳方向；D .把白纸钉在木板上；E .改变F1.F2的大小和方向，再作两次实验；F .按同一标度图示F 1.F2和F，作图求出F1和F2的合力F′，比较F和F′得出实验结论。
4. （5分） (2019高一上·深圳期中)（1）图甲为“验证平行四边形定则”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的位置可以变化B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下C．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°D．为减小作图误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，标记细绳方向的两点要适当远些②弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N.（2）在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是（______）A . 用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的伸长量B . 用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C . 如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F-L图线也是过原点的一条直线D . 用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等5. （3分） (2019高三上·太原月考) 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学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。
物理一轮复习 专题09 验证力的平行四边形定则(测)(含解析)
专题09 验证力的平行四边形定则【满分：110分 时间:90分钟】实验题（共10题，每题11分,共110分）1．一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则.①如图（a )，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶______时电子秤的示数F ；②如图(b ），将三细线L 1、L 2、L 3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上。
水平拉开细线L 1,在白纸上记下结点O 的位置、____________________和电子秤的示数F 1；③如图（c )，将另一颗墙钉B 钉在与O 同一水平位置上,并将L 1拴在其上．手握电子秤沿着②中L 2的方向拉开细线L 2，使____________和三根细线的方向与②中重合,记录电子秤的示数F 2；④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F 、F 1、F 2的图示，根据平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F '的图示，若________________________，则平行四边形定则得到验证．【答案】①静止 (或稳定、平衡、不动) ；②三细线的方向 (至少记录L 1、L 3的方向）；③结点O 的位置;④F '与F 的图示重合（或基本重合）（F '大小与F 相等，方向相同） 【解析】③已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小，则结点O 点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应c （）墙钉1L 2L 3L Ob （）墙钉1L 2L 3L Oa （）电子秤AB使结点O的位置和三根细线的方向与（2)中重合，记录电子秤的示数F2。
④根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F'的图示，若F和F'在误差允许范围内重合,则验证了平行四边形定则.2．“验证力的平行四边形定则”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。
实验3 验证力的平行四边形定则
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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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a、b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c的拉力F'的图示。 3.比较F与F'是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。
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关闭
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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本题考查学生对实验原理的创新及应用,基于实验数据得出结论并 作出解释,目的是培养学生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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本题考查学生对实验数据的获取和处理数据的能力,目的是培养学 生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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实验的改进与创新 本实验一般是在教材实验原理的基础上,以实验中操作的注意事 项、误差来源设置条件,或通过改变实验条件、实验仪器设置题目。 因此要在教材实验的基础上注重器材变化后对分力和合力的分析 判断能力的培养,要善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新 问题。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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①用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目 的是 。 ②实验中利用图中标记的O点和b点确定分力方向时,图甲中的b 点标记得不妥,其原因是 。 ③图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中 (选填“F”或“F'”)是F1和F2合力的实际测量值。
高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)
实验三验证力的平行四边形定则（解析版）1.实验原理等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,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同。
2.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤(1)仪器安装①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录①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。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②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F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,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。
5.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩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°~100°为宜。
(3)尽量减少误差①在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。
②细绳应适当长一些,便于确定力的方向。
(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
实验三_验证力的平行四边形定则
图1
3.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.
4.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直 线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数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.
【误差分析】
1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计 不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的 实际合力比由作图法得到的合力小.
2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成 作图的误差.
3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重做
两次实验，为保证结点O位置不变（即保证合力不
D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的 拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读 出弹簧秤的示数,记下细绳的方向，按同一比例作出 这个力F′的图示
F.比较力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)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E (2)E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O点
相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读 数.如图7甲所示. D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力 的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求 出这两个力的合力F′.
图7
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验
2022年高考物理总复习实验3 验证力的平行四边形定则
• ①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.
F1
1.001
0.580
… 1.002 …
F2 －0.868 －0.291 … 0.865 …
θ
30°
[解析] (1)先描点，然后用平滑的直线连接，当弹簧秤的 示数为 0 时，橡皮筋的长度为原长，故原长为 10.0 cm；(2)当 OA＝6 cm，OB＝7.6 cm 时，橡皮筋的总长度为 13.6 cm，对照 图线可得橡皮筋的弹力大小为 1.80 N；(3)根据给定的标度作出 力的图示；(4)以两分力为邻边作平行四边形，平行四边形的对 角线表示合力 F′的大小，通过比较 F′与 FOO′的大小和方向 在误差允许的范围内是否相等，可验证力的平行四边形定则．
• (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( ) • 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，你认为下图中________是正确的．(填“甲”或 “乙”)
• [F解2|≤析F]3≤(1F)1实＋验F2，中因的此分B力、与C、合D力选的项关是系可必以须的满．足：|F1－ • (2)A (3)甲 实验中F3是竖直向下的． • [答案] (1)BCD (2)A (3)甲
• [针对训练] • 如图所示，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：
考点04 实验：验证力的平行四边形定则-2020年 新高三一轮复习物理(解析版)
考点04 实验：验证力的平行四边形定则一、选择题1．(多选)在做“探究求合力的方法”的实验时，先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡皮条，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这样做是为了()A．便于测量力的大小B．使两个分力和它的合力产生相同的效果C．使两个分力和它的合力有相同的作用点D．便于画出分力与合力的方向【答案】BC【解析】两次使橡皮条沿同一方向伸长相同的长度，表明第一次对橡皮条所加的两个力与第二次对橡皮条所加的一个力是等效力，其次，本实验是共点的两个力的合成，所以拉到同一位置也满足了共点的条件，故选B、C.2．(多选)在“探究求合力的方法”实验中，下列实验要求正确的是()A．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行B．两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直C．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度D．使用弹簧测力计时，不能超过其量程【答案】ACD【解析】实验中为了减小因摩擦造成的误差，要求在拉弹簧测力计时，要注意使弹簧测力计与木板平面平行，故A正确；两弹簧测力计的拉力方向不一定要垂直，只有拉到同一点即可，故B不正确；实验中拉力的大小可以通过弹簧测力计直接测出，读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，故C正确；使用弹簧测力计时，不能超过其量程，故D正确3．在“探究求合力的方法”的实验中，把橡皮条一端固定于P点，另一端通过细绳套连接两只弹簧秤，并使该端拉至O点，测得PO长为L，如图所示．则实验中()A．选取的细绳套适当长一些B．只需要记录弹簧秤的读数C．两根细绳套间的夹角尽可能大些D．改用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为L【答案】A【解析】为了减小实验测量的误差，选取的细绳套应适当长一些，故A正确．实验中需记录弹簧秤的读数、拉力的方向以及结点O的位置，故B错误．为了减小测量的误差，两根细绳套间的夹角要适当大一些，不是越大越好，故C错误．为了产生相同的效果，改用一只弹簧秤拉橡皮条时，仍然要拉到同一结点，故D错误．4．(多选)在做“验证力的平行四边形定则”实验时，使用弹簧测力计必须注意()A．测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点B．测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉，观察它们的示数是否相同，应选用示数相同的一对弹簧测力计C．在用弹簧测力计拉橡皮条时，外壳不要与纸面摩擦D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，无需使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行【答案】ABC【解析】A、B选项是为了读数准确，C可以保证准确的测出拉力的大小，在用弹簧测力计拉橡皮条时，必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行5．在做“验证力的平行四边行定则”实验中，假如F1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法中正确的是()A．F2可以有多个方向B．F2的方向和大小可以有多个值C．F2的方向和大小是惟一确定值D．F2的方向是惟一的，但大小可有多个值【答案】C【解析】因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变，而橡皮筋伸长到O点，说明合力不变，则由平行四边形定则可知另一个力的大小和方向也惟一确定，故A、B、D错误，C正确．二、非选择题6．做“验证力的平行四边形定则”的实验时：(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和____ ____．(2)要使两次合力与分力产生相同的效果，必须()A．每次将橡皮条结点拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧测力计的示数D．每次记准细绳的方向(3)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在如下图方框中作图完成实验数据的处理．【答案】(1)弹簧测力计橡皮条(2)ACD(3)作图如下【解析】(1)做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较．所以我们需要的实验器材有：方木板(固定白纸)，白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、细绳套(弹簧测力计拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的)．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，应每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，故B错误，A、C、D正确．(3)作图如下7．(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．【答案】(1)BD(2)F F′【解析】(1)两条细绳套的方向就是两分力的方向，记下O点位置和细绳套的方向就可以画出两分力的方向，两分力的大小由弹簧测力计直接读出．(2)根据平行四边形定则求出来的是理论值，实际测量值和理论值有误差．8.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张白纸，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．9.小明和小红在探究“互成角度的两共点力的合力”时，讨论出一个探究方案并加以实施．以下是他们的实验过程：①小明用图钉将白纸钉在置于水平面上的木板上，小红用笔在白纸上标上标记O点．②小明用图钉将橡皮绳一端固定在木板上O点，在橡皮绳的末端系住两绳套．用两个弹簧测力计分别向左右斜上方拉，把橡皮绳的另一端拉至某一点，并记下该点为A点．③小红用笔在两弹簧测力计的钩子末端做下记号B和C，用尺画直线分别连接AB和AC并标上箭头，同时记录下两弹簧测力计的示数，即为两弹簧测力计拉力的方向和大小．④小明再次只用一个弹簧测力计钩住绳套，将橡皮绳的结点拉到步骤3中同样的A点位置，小红再次记下钩子末端位置D，连接线段AD标上箭头，同时记下弹簧测力计示数．⑤取下白纸，小红连接线段BD和CD，即认为F AD为F AB和F AC的合力．(如图)请你指出以上探究方案的错误之处(不少于三处)：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________．【答案】(1)拉弹簧测力计时用力方向应该与木板平面平行(2)力的大小应该用力的图示表示(3)求合力时应该用平行四边形定则(4)一个弹簧测力计的拉力方向与两个弹簧测力计的拉力的合力方向不一定相同(任选其三)【解析】拉细绳套时，弹簧测力计应与木板平行，且使其轴线方向与细绳套方向一致．先作出F1、F2的图示，再作平行四边形，对角线F和F1、F2的合力，用一个弹簧测力计拉时，也应作出拉力F′的图示，且它们用同一个标度．10.有两个大小不变的共点力F1和F2，它们合力的大小F合随两力夹角的变化情况如图所示，则两力的大小分别为多少？【答案】F1＝8 N F2＝4 N或F1＝4 N F2＝8 N【解析】当两力的夹角为0°时，F合＝F1＋F2，得F1＋F2＝12 N①当两力的夹角为180°时，得F1－F2＝4 N或F2－F1＝4 N②由①②两式得F1＝8 N、F2＝4 N或F1＝4 N、F2＝8 N.11．在电线杆的两侧用钢丝绳把它固定在地上，如图所示．如果钢丝绳与地面的夹角∠A＝∠B＝60°，每根钢丝绳的拉力都是300 N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．【答案】519.6 N，方向竖直向下【解析】先画出力的平行四边形，如图所示，由于OA＝OB，得到的是菱形．连结AB，两对角线垂直且平分，OA表示300 N，∠AOO′＝30°.在三角形OAO′中，OO′＝OA·cos 30°.在力的平行四边形中，各线段的长表示力的大小，则有＝F1·cos 30°，所以合力F＝2F1cos 30°＝2×300×N≈519.6 N12．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？【答案】5.0 N 1.0 N【解析】由平行四边形定则可知，图中F1与F2的合力F＝＝5.0 N．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F′＝μF N＝μmg＝6.0 N．由于F<F′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F相等，即为5.0 N．当F2顺时针旋转90°时，F1与F2方向相同．它们的合力为F1＋F2＝7.0 N>6.0 N．此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N13．有同学利用如图所示的装置来探究求合力的方法：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F T OA、F T OB和F T OC，回答下列问题：(1)(多选)改变钩码个数，实验能完成的是()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()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，你认为图中________(选填“甲”或“乙”)是正确的．【答案】(1)BCD(2)A(3)甲【解析】(1)对O点受力分析如图所示，OA、OB、OC分别表示F T OA、F T OB、F T OC的大小，由于三个共点力处于平衡，所以F T OA、F T OB 的合力大小等于F T OC，且F T OC<F T OA＋F T OB，即|F T OA－F T OB|<F T OC<F T OA＋F T OB，故B、C、D 能完成实验．(2)为探究求合力的方法，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，应从力的三要素角度出发，要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，B、C、D错误．(3)以O点为研究对象，F3的实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的合力的理论值与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。
人教版物理必修1第二章实验三：验证力的平行四边形定则有答案
人教版物理必修1第二章实验三：验证力的平行四边形定则一、实验探究题。
1. 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N．（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点，此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N．①用5mm长度的线段表示1N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F；合②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了合力的平行四边形定则．2. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5N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（）A. B.C. D.3. 如图甲所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图，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．（1）关于此实验，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.拉橡皮筋的细绳适当长些D.橡皮筋弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些（2）某同学已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的示意图及两个拉力的合力F，如图乙所示，这个合力F是力F1和F2合力的________（填“理论值”或“实际值”），如果用“”作为标度，则该同学量出的F的值为________（结果保留3位有效数字）．4. 某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k．其操作如下：a．将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm；b．将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1，如图甲所示，则L1=________cm；c．在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将弹簧Q的挂钩钩在细绳上的某一位置，缓慢的拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为60∘，测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示；（1）取重力加速度g=10m/s2，则弹簧P的劲度系数k=________ N/m；（2）若要验证力的平行四边形定则，L2和θ需满足的条件是L2=________cm，θ=________．5. 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋（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与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳．实验时，先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A上，一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示．（1）为完成实验，下述操作中必需的是（）A.两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同B.要测量橡皮筋的原长C.要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度D.要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向E.要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向（2）对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是（）A.橡皮筋的材料和原长相同即可B.橡皮筋的材料和粗细相同即可C.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同6. 如图所示，某小组同学利用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，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作：①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用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；④取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a．（１）根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力________（填“F1”或“F2”)，并求得钩码质量为________kg（保留一位有效数字），取重力加速度g=10m/s2；（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b．则表格b中30∘所对应的F2空缺处数据应为________N；表格a（3）实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形（而不是其他的形状）轨道移动的主要目的是（）A.方便改变A传感器的读数B.方便改变B传感器的读数C.保持轻杆右端O的位置不变D.方便改变细绳与杆的夹角θ参考答案与试题解析人教版物理必修1第二章实验三：验证力的平行四边形定则一、实验探究题。
第二章 实验三 验证力的平行四边形定则
(2)两个分力的起始夹角α太大，如大于120°，再重复做两次
实验，为保证结点O位置不变(即保证合力不变)，则α变化
范围不大，因而弹簧测力计示数变化不显著，读数误差较
大，导致作图产生较大误差。 (3)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。
本实验用一个弹簧测力计也可以完成，具体操作如下： (1)把两条细绳套中的一条细绳套与弹簧测力计连接，另一 条细绳套用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳套，使
结点至O点，记下两条细绳套的方向和弹簧测力计的示
数F1。
(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳套上，用 手再同时拉这两条细绳套，使结点至O点，并使两条细绳
套位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2。
其他步骤与提供两只弹簧测力计相同。
[例1] 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。
[解析] (1)只有拉到同一位置时，两次的作用效果才能相 同，即第二次的一个力才是第一次两个力的合力。
(2)用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时，两力间的角度应较
大一些，便于实验结果更准确，故A错误；弹簧秤、细绳、 橡皮条要尽量与木板平行，如果不平行会导致在木板上画 出的力的图示与实际不符，故B正确；两弹簧秤示数之差 的大小对实验没有影响，故C错误；标记同一细绳方向的
＝3/4。
[答案]
(1)结点 O 的位置
钩码个数
拉力方向(或细线方 钩
向) 橡皮筋与细线的结点 O 与步骤 B 中结点位置重合 码个数和对应细线的方向 3 (2) 4
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2021高三物理人教版一轮学案：第二单元实验三验证力的平行四边形定则含解析
实验三验证力的平行四边形定则[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．学会用作图法处理实验数据和得出实验结论．[实验原理]等效思想：使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同，就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，所以F′为F1和F2的合力，作出力F′的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同．[实验器材]方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔．[实验过程]1．仪器安装：(1)如实验原理图所示，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．2．测量与记录：(1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的终点伸长到某一位置O.记录两弹簧测力计的读数F1、F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向．(2)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F′和细绳套的方向．(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做几次实验．[数据处理]1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，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中只用一个弹簧测力计的拉力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．[误差分析]1．读数误差：减小读数误差的方法．弹簧测力计数据在条件允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要平视，要按有效数字的读数规则正确地读数和记录．2．作图误差：减小作图误差的方法．作图时两力的对边一定要与两力平行，两个分力F1、F2间的夹角太大或太小，用平行四边形定则作出的合力F 的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大或太小．命题点1教材原型实验某同学做“验证力的平行四边形定则”的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________．(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，主要的步骤是A．在桌上放一块方木块，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，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力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有重要遗漏的步骤的标号是________和________；②遗漏的内容分别是______________和_______________．【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)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故本实验采用等效替代法，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，有重要遗漏的步骤的标号是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.【答案】(1)F′(2)B(3)①C E②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”高分技法实验操作注意事项(1)不要直接以橡皮条的端点为结点，可拴一短细绳连接两个细绳套，以三绳交点为结点，且应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．(2)使用弹簧测力计前，应先校零，使用时不能超过量程，拉弹簧测力计时，应使弹簧测力计与木板平行．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．(3)在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同．(4)两个拉力F1和F2的夹角不宜过小，作力的图示时，标度要一致．(5)读数时应正对、平视刻度．1．某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图甲所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图乙所示，F的大小为4.0 N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.①用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图甲中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；答案：见解析②F合的大小为4.0 N，F合与拉力F的夹角的正切值为0.05.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．解析：(1)由图乙可知，F的大小为4.0 N.(2)①画出力F1、F2的图示，如图所示②用刻度尺量出F 合的线段长为20.0 mm ，所以F 合大小为20.05×1 N ＝4.0 N ，F 合与拉力F 的夹角的正切值为tan α≈21－2020＝0.05. 命题点2 实验拓展创新题型1 实验情境创新某课外兴趣小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，实验中使用的每个砝码质量均相同．先用两组砝码(一组4个砝码，一组3个砝码)拉弹簧使之伸长至某个位置O ′，并记录；然后再用一根细线牵引一组砝码拉弹簧．(1)本实验采用的物理方法是________法，完成该实验最关键的步骤是______________________．(2)某同学在坐标纸上画出了如图乙所示的两个已知力F 1和F 2，图中小正方形的边长表示3 N ，则两力的合力F ＝________N ，F 1与F 的夹角为θ＝________.(3)当再用一根细线牵引一组砝码拉弹簧时，所需的砝码一定不会超过________个．【解析】(1)合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的物理方法是等效替代法；完成该实验最关键的步骤是第二次也要把弹簧拉到O′处．(2)根据力的平行四边形定则，作出两个力的合力如图所示，从图中可以知道，合力F＝18 N，根据几何关系知F1与F的夹角为θ＝45°.(3)由题图甲可知，若两组砝码沿同一方向拉弹簧时合力最大，即7个砝码的重力，所以当再用一根细线牵引一组砝码拉弹簧时，无论之前两组砝码如何放置，这时所需的砝码一定不会超过7个．【答案】(1)等效替代第二次也要把弹簧拉到O′处(2)1845°(3)7题型2实验原理创新某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(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与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳．实验时，先将两条橡皮筋的一端的细绳固定在墙上的钉子A上，一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示．(1)为完成实验，下述操作中必需的是________．A．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同B．要测量橡皮筋的原长C．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度D．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向E．要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向(2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是________．A．橡皮筋的材料和原长相同即可B．橡皮筋的材料和粗细相同即可C．橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同【解析】(1)首先应明白该实验的实验原理，即用橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，所以实验中一定要测橡皮筋的长度，而没必要关心细绳a、b的长度，选项B和C中的操作是需要的，为了确保力的合成的等效性，需要记录题图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向，选项E中的操作是必需的．(2)为了能用橡皮筋的伸长量表示弹力大小，满足F＝kx，应让k 值相同，即橡皮筋的材料、粗细、原长均要相同，选项C正确．【答案】(1)BCE(2)C2．一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则．(1)如图(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F.(2)如图(b)，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上．水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、三根细线的方向和电子秤的示数F1.(3)如图(c)，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上．手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2，使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数F2.(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若F和F′在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证．解析：(1)要测量装满水的水壶的重力，则应记下水壶静止时电子秤的示数F.(2)要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根细线的方向以及电子秤的示数F1.(3)已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数F2.(4)根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若F和F′在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证．。
实验3-验证力的平行四边形定则(题型专练)高考物理一轮复习实验专题考点全析(原卷版)
实验3 验证力的平行四边形定则一．选择题1．实验“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，下列说法中正确的是（）A．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力大小B．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力方向C．为减小误差，弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行D．为了计算方便，实验中两个分力间的夹角应等于90°二．多选题2．在做完“验证力的平行四边形定则”实验后。
某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，其中正确的是（）A．用弹簧测力计拉橡皮条时，必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时。
必须使两细绳套间的夹角为90°C．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F和用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F'不完全重合，但在误差允许范围内仍可以说明“力的平行四边形定则”成立D．若用两只弹簧测力计拉时，拉力F1、F2方向不变，大小各增加1N．则合力F的方向不变，大小必增加1N三．填空题3．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，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）关于此实验的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，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。
四．实验题4．在《探究共点力合成的规律》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）为了实现合力与分力效果相同，则必须。
（2）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示则F、F′中实际拉的力是（填“F”或“F′”）。
力学实验 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
力学实验训练题1.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0~5 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，如图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是_________。
A. B. C. D.2.探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数的实验装置如图甲所示。
钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的拉力F。
实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每挂一个钩码后测出相应的弹簧总长度L。
（1）某同学通过以上实验测量后把6组数据对应的点画在如图乙所示坐标图中，请作出F L-图线。
（2）由图乙中图线可得出该弹簧的原长0=L______cm，劲度系数k=_____N/m。
（结果均保留两位有效数字）（3）由图乙可以看出，当拉力较大时，图线明显偏离原直线，造成这种现象的主要原因是____________。
3.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。
（1）以下是关于实验过程的一些做法，其中合理的有______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次释放小球的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到小球做平抛运动的轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O 为坐标原点，测量它们的水平坐标x 和竖直坐标y ，图乙中2y x -图像能说明小球做平抛运动的轨迹为抛物线的是_________。
高考物理一轮复习(新高考版2(粤冀渝湘)适用) 第2章 实验三 验证力的平行四边形定则
例2 (2018·天津卷·9(2))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_B_C_. 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
(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，如图所 示.其中对于提高实验精度最有利的是_B___.
解析 为了提高实验精度，测力计读数应尽可能大一些，标注细绳方向的 两点离结点应尽可能远一些，标度应尽可能小一些，故选B.
4.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.
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解析 两力均为4 N，且相互垂直，则其合力大小为F＝4 2 N>5 N，超 过了弹簧测力计的量程，故弹簧测力计无法测出物体所受的合力，故 不能使用量程为0～5 N的弹簧测力计.
12
2.(2017·全国卷Ⅲ·22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，
高考物理一轮复习实验针对训练3探究两个互成角度的力的合成规律含答案
实验针对训练(三)探究两个互成角度的力的合成规律1．有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：(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，你认为图示中________(填“甲”或“乙”)是正确的。
甲乙2．某同学用如图所示的实验装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，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静止在某位置，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点的位置和细线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计A的示数为________ N。
(2)下列不必要的实验要求是________。
A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请提出两个解决的方法：___________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________。
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实验三验证力的平行四边形定则
1．(多选)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学把铺有白
纸的木板竖直放置，两弹簧测力计用钉子固定住顶端，钩码挂在绳套上，
结点为O，如图所示，以下说法中正确的是( )
A．结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要求适当的长一些，以便
更好地确定两个分力的方向，从而减小实验误差
B．弹簧测力计的重力是造成实验误差的原因之一
C．实验过程中必须记下结点O的位置
D．本实验中，必须知道钩码所受的重力
E．可以改变钩码的个数，更换白纸，进行多次测量
答案：ADE 解析：解答本题的关键是弄清楚实验的原理——“等效替代”，这里的实验方案跟教材的有所区别，不需要记录O点的位置，因为一次实验操作即可得到全部数据，C错误；两弹簧测力计的合力等于钩码的重力，钩码重力必须有，可以直接读出或用弹簧测力计测量，而后作出结点O的受力分析图示即可验证力的平行四边形定则，D正确；由于弹簧测力计竖直悬挂在上面，其自重对实验无影响，B错误；为了更好地确定两个分力的方向，结点O与弹簧测力计的挂钩之间的绳子要适当长一些，A正确；实验中，多次测量，可以减小误差，使实验结果更准确，E正确．
2．(2015·长沙模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的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________．
(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只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力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有重要遗漏的步骤的序号是________和________；
②遗漏的内容分别是___________________________和____________________．
答案：(1)F′(2)B (3)①C E ②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”
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)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B 正确．
(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是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．(2015·江苏盐城调研)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．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静止在某位置．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点的位置和拉线的方向．
(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)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，下列解决办法不可行的是________．
A．改变弹簧测力计B拉力的大小
B．减小重物M的质量
C．将A更换成量程较小的弹簧测力计
D．改变弹簧测力计B拉力的方向
答案：(1)3.6 (2)D (3)C
解析：(1)弹簧测力计读数，每1 N被分成5格，则1格就等于0.2 N．图中指针落在3 N到4 N之间的第3格处，所以为 3.6 N.
(2)实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A项需要；弹簧测力计用来测出力的大小，所以要准确，必须在测之前校零，故B项需要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小的准确性，故C项需要；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D项不需要．
(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大．又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B 拉细线的方向或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程．故C不可行．
4.如图所示，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：
①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.
(1)12”)，钩码质量为________ kg.(保留一位有效数字)
(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
答案：(1)F10.05 (2)C
解析：(1)A传感器中的力均为正值，故A传感器对应的是表中力F1，平衡时，mg＝F1sin θ，当θ＝30°时，F1＝1.001 N，可求得m＝0.05 kg.
(2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故C正确．。