2020版新教材高中物理第4章第1节第2课时探究两个互成角度的力的合成规律练习(含解析)鲁科版

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备战2020年高考物理实验专题复习《探究两个互成角度的力的合成规律》(解析版)

《探究两个互成角度的力的合成规律》一、实验题1.在探究求合力的方法实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：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.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是________填入相应的字母．“探究求合力的方法”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力的示意图．图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____．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.建立物理模型法某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力和，图中小正方形的边长表示，两力的合力用F表示，、与F的夹角分别为和，关于、与F、和关系正确的有________．A.B.C.D.2.如图所示，用弹簧CO和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。

某次实验中用两弹簧秤同时拉弹簧CD，此时弹簧秤a、b间夹角等于。

弹簧秤a的读数如图所示，图中读数为______________N；此后在纸面内逆时针缓慢旋转弹簧秤a，同时保持弹簧CO两端位置不变，直到弹簧秤a转至与CD垂直，弹簧秤未超量程，则此过程中弹簧秤a的读数_______________，弹簧秤b的读数________________。

填“变大”“变小”或“不变”3.某同学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。

探究两个互成角度的力的合成规律实验

探究两个互成角度的力的合成规律实验
实验原理：
两个力分别在不同的方向上行使作用，当它们的作用的方向与它们的大小成某种角度时，它们的作用总是由改变角度引起的合成力的大小和方向来指定。

实验材料：
（1）薄膜；
（2）布条；
（3）水；
（4）砝码；
（5）计算天平；
（6）一张圆形透明玻璃。

实验过程：1.在玻璃板上放置薄膜，在薄膜上塞上布条；
2.将砝码放置在薄膜上，对计算天平进行有关测量；
3.用水把薄膜缩回玻璃板，不均匀拉伸薄膜，记录并计算角度及力的大小；
4.将薄膜角度调整至15°，并记录力的大小；
5.在未改变角度的情况下，将薄膜的一边继续向玻璃板压缩，随着压缩的量的增加，
记录合成力的大小；
6.对于不同角度的情况，重复上述步骤，记录所得数据；
7.计算不同角度下合成力的大小，作出根据实验获得的数据得出两个互成角度的力的
合成规律的曲线图。

实验结论：
根据实验获得的数据，我们发现两个互成角度的力的合成规律的发展轨迹如下：当角
度变小时，两个力的合成力也会随之变小，而当角度越大，两个力的合成力也会随之增大，合成力最大时出现在相切角度。

经过实验，我们可以得出结论：当两个互成角度的力逐渐
靠近相切时，它们合成的力将越来越大，而当它们转变到90° 时，其合成力也将做最大
值达到最大，当两个力的角度大于90° 将会得到负值的合成力。

实验报告：探究两个互成角度的力的合成规律

物理实验报告单
年级: 姓名: 实验时间: 实验名称探究两个互成角度的力的合成规律
实验目的（1）依据合力的作用效果与各个分力共同作用的效果相同,探究求两个互成角度力的合成规律
（2）学会用作图法处理实验数据.
实验原理等效替代法，F的效果与F1和F2的效果相同，则F为F1和F2的合力。

实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、图钉(几个)、铅笔。

实验步骤(1)用图钉将白纸固定在方木板上。

(2)用图钉将橡皮条一端固定于A，另一端拴两个细绳。

(3)用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到位置O并标记，记录F
1
和F
2
数据及绳的方向。

（4）用一只弹簧测力计将橡皮条结点拉到位置O，记录F读数和细绳的方向。

数据采集
根据数据填写。

2020版新教材高中物理第4章第1节第2课时探究两个互成角度的力的合成规律教案鲁科版必修第一册20191025165

第2课时探究两个互成角度的力的合成规律一、实验目的1．探究两个互成角度的共点力与其合力的关系．2．学习用等效的思想探究矢量合成的方法．二、实验器材木板、橡皮筋、细线、弹簧测力计、图钉、白纸、铅笔、刻度尺、三角板．三、实验原理与设计让两个互成角度的共点力F1和F2作用于某一物体，并产生明显的作用效果，然后用一个力F来代替F1和F2，产生同样的作用效果．测出F1、F2和F，比较它们的大小和方向，找出其中的规律．四、实验步骤1．如图(a)所示，在铺有白纸的木板上，将橡皮筋一端用图钉固定于A点，另一端与两细线打一个结点B.两细线分别挂上测力计．2．如图(b)所示，分别用力拉两只测力计，用铅笔标出结点B被拉伸到的位置，记为O 点．记下此时两只测力计的示数F1、F2，并沿两细线标记出力的方向．3．如图(c)所示，用力拉一只测力计，同样将结点B拉到O处，记下此时测力计的示数F，并沿细线标记出力的方向．4．用力的图示画出F1、F2及F.五、数据分析1．以F1、F2为邻边作平行四边形，并作出对角线F′.2．比较F′与合力F的大小和方向，看它们在误差范围内是否大小相等，方向相同．六、实验结论F′和对角线F在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线所代表的力就是合力．七、误差分析1．未选用标准的弹簧测力计，或者实验中两弹簧测力计未对拉验证，这样会造成系统误差．2．橡皮条、细绳与木板不平行，那么在白纸上记录的结点O的位置以及两细绳的方向均是实际结点和细绳在白纸上的投影，造成实验误差．3．两细绳太短，用先描两个点后连线的方法记录细绳的方向就会有较大的偏差，同时影响合力的方向及大小．4．经验表明，两个分力F1和F2间的夹角不能过大，夹角θ越大，相同情况下合力就会越小，作平行四边形求出的合力的误差越大，F与F′的偏差也越大．5．作图不严谨，如平行线不平行，力的图示、大小、方向不精确等，都会带来偶然误差．八、注意事项1．弹簧测力计的使用(1)两个弹簧测力计在使用前应校正零点，并检查量程和最小刻度单位．(2)使用弹簧测力计时应使其与板面平行，拉力的方向沿弹簧的轴线方向．(3)读数时视线要正对弹簧测力计刻度板，同时要注意估读到最小刻度的下一位．2．减小误差的措施(1)橡皮条的结点要小一些，细绳(套)要长一些．(2)用两个弹簧测力计时，两拉力的夹角应适当大些．(3)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差．(4)在同一次实验中，橡皮条拉长后的结点O的位置必须保持不变．[学生用书P69])实验原理及操作(2019·洛阳高一检测)在“探究两个互成角度的力的合成规律”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F 1、F 2、F 3；(5)根据力的平行四边形定则作出F 1和F 2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] (3)用铅笔描出绳上的几个点，用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向)，目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向．(6)F 与F 3作比较，即比较用平行四边形作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同，即可验证力的平行四边形定则的正确性．[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(6)F 与F 3实验数据的处理及分析在“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，得到的实验数据如表：(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图甲所示，其读数为________N ；同时利用所得k 值获得弹簧上的弹力值为2.50 N ，请在图乙中画出这两个共点力的合力F 合；(3)由图得到F 合＝________N. [解析] (1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图1所示，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k ＝ 3.56.42×10－2 N/m ≈55 N/m.图1 图2(2)读出弹簧秤的读数为2.10 N；以O为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F合．如图2所示．(3)利用比例计算如图2，用单位长度的线段代表1 N，则F1＝2.10 N，为2.1倍的单位长度，F2＝2.50 N，为2.5倍的单位长度，F合为3.3倍的单位长度，则F合＝3.30 N．[答案] (1)55(±2内均可) (2)2.10(±0.02内均可) 画法见解析(3)3.30(±0.20 内均可)实验改进与创新某同学在家中尝试探究两个互成角度的力的合成规律，他找到三条相同的橡皮筋(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分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连结，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示．(1)(多选)为完成实验，下述操作中必需的是________．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________________________________________________________________________．[解析] (1)要验证平行四边形定则，需要测量三条橡皮筋的拉力大小和方向，所以应测量橡皮筋的伸长量，故必须测量橡皮筋的原长和悬挂重物后的长度，并记录悬挂重物后结点O 的位置及各橡皮筋的方向．(2)更换不同的小重物，改变三条橡皮筋的弹力可重新验证．[答案] (1)BCD (2)更换不同的小重物重新验证[学生用书P70]1．在“验证平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把结点拉到某一确定的O点，以下操作正确的是( )A．同一次实验过程中，O点的位置允许变动B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点D．实验中两弹簧测力计的示数必须相同解析：选B.从橡皮条固定点到O点的连线方向，是合力的作用线方向，如果O点变动，那么合力的大小、方向就要变化，力的作用效果就不相同，A错误；实验时，为减小实验误差，弹簧测力计要与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B正确；因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉，使橡皮条结点到O点时，第一个弹簧测力计有可能超过量程，损坏弹簧测力计，违反仪器使用规则，C错误；两拉力必须相同是没有必要的，D错误．2.(多选)在“验证平行四边形定则”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(如图所示)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是( )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．用两个弹簧测力计拉绳套时，两测力计示数可以不同解析：选CD.在本实验中细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；两力合成时，其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上，因此，不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上；实验时弹簧测力计应与木板平面平行，使读数与绳作用力相等，则C正确，A、B错误；两测力计拉绳套时，两力的大小可以不同，也不宜太小，D正确．3．“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O.(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力．(3)图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是________(选填“F”或“F′”)．(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)．解析：(1)弹簧测力计B的示数为3.80 N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示来表示分力与合力．(3)题图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F′.(4)题图乙中方向一定沿AO方向的力是F′，用平行四边形定则求得的合力F与F′有偏差．答案：(1)3.80 (2)图示(3)F′(4)F′4．(2019·南昌高一检测)某同学用如图甲所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”．用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数．图乙中B弹簧测力计的读数为________N；(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图所示，请在图中作出F A、F B的合力F′.答案：(2)方向11.40 (3)如图所示5．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，每个钩码的重量都相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，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，你认为图示中________是正确的．(选填“甲”或“乙”)解析：(1)分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|≤F3≤|F1＋F2|，才能完成实验，而由图知两分力夹角不可能为0，因此B、C、D选项是可以的．(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F1和F2合力的方向由于测量误差可能偏离竖直向上的方向，所以甲是正确的．答案：(1)BCD (2)A (3)甲6．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点的位置和细线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计的示数的单位为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的第3格处，所以为3.60 N.(2)通过实验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项必要；弹簧测力计用来测出力的大小，在测之前必须校零，故B项必要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才能确保力的大小的准确性，故C项必要；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，两力的大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的拉力大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D项不必要．(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B的拉力与重物的重力的合力已偏大．又由于挂重物的细线的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变弹簧测力计B 拉细线的方向或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使弹簧测力计A不超出量程，故C不可行．答案：(1)3.60 (2)D (3)C。

探究两个互成角度的力的合成规律

A．第一、二步操作中必须将橡皮条与细线的结点拉到相同位置 B．第一步操作中，应使两弹簧测力计的夹角尽量等于900 C．第一步操作中，必须将两弹簧测力计都拉到相同刻度（3）图3中有甲、乙两位同学在该实验时所作图示，其中符合实验事实的是___________。（填“甲” 或“乙”，其中力 F′ 表示只用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力）
课堂小结
通过今天的学习，同学们收获了什么？请同学们自己做一下总结
合力
分力
探究两个互成角度的力的合成规律
【实验步骤】
（1）安装器材：在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好。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）两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸
长，结点达到某一位置Ｏ点，如图所示，用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，
方向：斜向右上方与F1成
tan θ 4 F2
F合
3
F1
F1
课堂练习
【练习1】如图，甲、乙两位同学分别用力 F1、F2共同提着一桶水，水桶
静止；丙同学单独向上用力F也能提着这桶水，让水桶保持静止，则F1和
F2的合力（）
A．大于F
B．
【参考答案】C
课堂练习
【练习2】如图1所示，是“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细线的结点，OB和OC为细线。实验时，第一步用两只弹簧测力计同时拉OB和OC；第二步只用一只弹簧测力计拉OB，此时弹簧测力计示数如图2所示。（1）图2中弹簧测力计读数为___________N；（2）对该实验，下列说法正确的是___________；
【参考答案】（1）2.10 （2）A （3）甲

探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤

探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤
引言：
在物理学中，力的合成规律是一个非常重要的概念。

当存在多个力时，我们需要了解这些力之间的关系，以便能够正确地计算出它们的合力。

在本实验中，我们将探究两个互成角度的力的合成规律。

实验材料：
1. 一块平滑的木板
2. 两个弹簧秤
3. 一根细绳
4. 一些小物体，如石头或钢珠
实验步骤：
1. 将一块平滑的木板放在桌子上，并用两个弹簧秤将其固定在木板的两端。

2. 将一根细绳系在两个秤的钩子上，并拉紧绳子。

3. 将小物体放在绳子的中央位置，让它们悬挂在绳子上。

4. 调节秤的位置，让它们与绳子成一定的角度，如45度或60度。

5. 记录每个秤所测得的力的大小。

6. 用三角函数计算出每个力的水平分量和垂直分量。

7. 将水平分量和垂直分量分别相加，得到每个力的合力。

8. 比较合力的大小和方向与实验测量结果的一致性。

实验结果：
根据实验测量结果，我们可以得出两个互成角度的力的合成规律：当两个力互成角度时，它们的合力可以用三角函数求出。

具体来说，我们可以用正弦函数计算出力的垂直分量，用余弦函数计算出力的水平分量，然后将这些分量相加，得到每个力的合力。

结论：
通过本实验，我们了解了两个互成角度的力的合成规律。

这个规律对于理解物理学中的许多现象非常重要，比如力的平衡和力的作用等。

我们希望本实验可以帮助学生更好地理解和应用这个规律，从而提高他们的物理学习成果。

实验：探究两个互成角度的力的合成规律(第2课时)

[解析] (1)对 O 点受力分析如图所示，OA、OB、 OC 分别表示 FTOA、FTOB、FTOC 的大小，由于三个共点力处于平衡，所以 FTOA、FTOB 的合力大小等于 FTOC，且 FTOC<FTOA＋FTOB，即|FTOA－FTOB|<FTOC<FTOA＋ FTOB，故 B、C、D 能完成实验。
直方向)，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，故题图甲符合实际，题图乙不符合实际。 [答案] (1)BCD (2)A (3)甲
[对点训练] 3.在进行“探究共点力合成的规律”的实验中，
用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一
位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹角
为 90°。(图中钩码规格相同)
实验器材方木板、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉若干。
实验步骤与数据处理 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．用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使
橡皮条的结点拉到某一位置 O，如图甲所示。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套的方向。
[典例3] 某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 FTOA、FTOB 和 FTOC，回答下列问题：
(1)[多选]改变钩码个数，实验能完成的是________。(绳子能承受的拉力足够大)
考点一实验原理与操作
[典例1] “探究两个互成角度的力的合成规律”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，图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。

两个互成角度的力的合成规律实验

两个互成角度的力的合成规律实验
两个互成角度的力的合成规律实验通常是通过悬挂一个物体并施加两个不同方向的力来进行的。

这个实验可以用来观察和验证两个力的合成规律。

在这个实验中，我们需要准备一些物品，包括一个滑轮、一个吊绳、一个重物、两个细绳和两个木块。

首先，将滑轮固定在一定高度的杆子上。

然后，将吊绳通过滑轮，并将重物挂在其末端。

接下来，将两个木块各自绑在细绳的末端，并将这两个细绳绑在重物的两侧。

现在我们就可以开始实验了。

首先，将一个细绳拉向左侧，另一个细绳拉向右侧，使它们夹角为30度。

注意，这两个细绳的力量应该相等，这样我们才能观察到它们的合力。

然后，记录下物体的运动轨迹和相应的角度。

重复这个实验，改变细绳之间的夹角，直到夹角达到90度为止。

在实验中，我们可以观察到当两个力的方向互相垂直时，它们的合力最大。

当两个力的方向相同时，它们的合力是两者的和。

当两个力的方向相反时，它们的合力是两者的差。

这就是两个互成角度的力的合成规律。

总之，通过这个实验，我们可以理解和验证两个互成角度的力的合成规律，这对于理解物理学中的力学部分非常重要。

高中物理一轮复习练习：探究两个互成角度的力的合成规律

探究两个互成角度的力的合成规律练习1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干.完成下列实验步骤：①用图钉将白纸固定在水平木板上.②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上.将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计.用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并.（多选，选填正确答案标号）A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向.④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F'的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示.⑤比较F'和F的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则.2.某实验小组利用如图所示装置做“力的合成与分解”实验，先用一个弹簧测力计通过细线悬吊一个钩码，当钩码静止时，弹簧测力计的示数为F＝1.50N；再用两个弹簧测力计a、b通过两根互成角度的等长细线将该钩码悬吊，弹簧测力计a所拉细线方向水平，弹簧测力计b所拉细线与水平方向成θ角，且θ＝60°.（1）弹簧测力计a的拉力与弹簧测力计b的拉力的合力为N （保留3位有效数字）；（2）现让弹簧测力计a、b均绕O点沿顺时针方向缓慢转动，保持结点在圆心O处、两弹簧测力计间的夹角不变，直到连接弹簧测力计b的细线方向水平为止，此过程中弹簧测力计b的示数.（选填“变大”“不变”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）（3）关于此实验，下列说法正确的是.A.此实验的思想方法与重心这一概念的建立思想是不同的B.应保证两弹簧测力计与物体在同一竖直面内C.用两个弹簧测力计拉细线时，两细线间的夹角应尽可能大D.弹簧测力计a、b拉力方向应沿弹簧测力计轴线3.有同学利用如图甲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.图甲（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.用天平测出钩码的质量（3）在作图时，你认为图（选填“乙”或“丙”）是正确的.图乙图丙4.某实验小组用一个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，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，此时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和绳套2的合力F'＝；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.A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大5.“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，在该实验中①下列说法正确的是（单选）.A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O.6.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 D7.如图甲所示，某小组在水平放置的木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验.实验的主要过程如下：A.将橡皮筋的一端固定，分别进行两次拉伸橡皮筋，一次是两位同学合作，先同时通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度将橡皮筋的另一端拉到某一点O，记录O点位置同时记录两弹簧测力计示数F1和F2的大小和方向；另一次是用一个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的端点拉到同一位置点O，记录此时弹簧测力计示数F'的大小和方向；B.过O点，按统一标度作出力F1、F2和F'的图示如图乙所示；C.以F1、F2这两个力为邻边作出平行四边形，其对角线为如图乙所示的F.回答下列问题：（1）下列说法正确的是.A.F1、F2之间的夹角最好为120°B.为了避免摩擦力的影响，要斜向上拉弹簧测力计C.用一个弹簧测力计拉细绳时，需调整弹簧测力计拉力的大小与方向，直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合D.平行四边形定则求和的方法适用于某些矢量的求和，速度的合成遵循这种求和的方法，位移以及磁感应强度的合成不遵循这种方法（2）对乙图，F1、F2合力的理论值是，实际测量值是.（均选填“F'”或“F”）（3）实验小组重新做了一次实验，如图丙所示，若图中每一小格长度均代表1.5N，则在图中作出F1与F2的合力大小为N（保留2位有效数字）.8.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测力计互成角度拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.（1）在实验操作过程中，下列说法正确的是（填字母代号）.A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时，两个弹簧测力计示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些（2）小组同学利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两个弹簧测力计拉力的大小和方向，如图所示，图中每一小格长度均代表0.5N，则F1与F2的合力大小为N.（保留2位有效数字）（3）实验过程中，保持橡皮条的结点位置O不动和弹簧测力计的拉力F1的方向不变，使另一个弹簧测力计从图示位置开始，沿顺时针方向缓慢转过53°角，关于弹簧测力计示数F2的变化，下列结论正确的是.（已知sin53°＝0.8）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大9.某同学探究共点力的合成规律.ABCD为竖直平板，E、F两处固定了轴线水平的轻质滑轮.调整钩码个数，当装置平衡时如图所示，此时记下绳子结点O的位置、三段绳子OE、OF、OP中弹力的及对应的钩码数目.图中OE、OF与水平方向的夹角分别为α、β，如果共点力的合成满足平行四边形定则，则α＋β＝.保持钩码个数不变，将F处滑轮水平向右移动到G点，装置再次平衡后，结点O的位置将（选填“升高”“降低”或“不变”）.10.某同学用光滑平板A和B制作了一个直角架.该同学想通过此装置，利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下.（1）平板B置于水平面上，压力传感器固定在平板B上，将木块C 置于压力传感器正上方，木块C紧靠平板A，如图甲所示，记录此时传感器的示数F1，此时平板A对木块C的弹力为.图甲图乙（2）以直角架连接边为转轴，抬高平板B的另一端，使平板B绕转轴逆时针缓慢旋转，平板B转过的角度为60°时，记录传感器的示数F2，如图乙所示.（3）在误差允许的范围内，比较F1和F2的大小，若F1与F2的关系为，即可初步验证平行四边形定则.（4）重复步骤（2），多次调整平板B转动的角度，比较F1和F2的大小，多次验证.（5）在步骤（2）中，随着转动角度的增大，通过平行四边形定则可以推出平板A对木块C的弹力（选填“一直变大”或“先变大后变小”）.11.某中学实验小组的同学在探究合力与分力关系时，把木板放在水平桌面上，在木板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图中的P点，橡皮筋的另一端拴接两个细绳套，用两弹簧测力计A、B（单位为N）拉两个细绳套使结点到O点（未画出），如图所示，其中弹簧测力计A的示数如图，改用一个弹簧测力计拉细绳套仍使结点到O点.（1）弹簧测力计A的读数为N.（2）下列说法不正确的是.（请填写选项前对应的字母）A.实验时，应记录弹簧测力计的读数以及细绳的方向B.实验前，应将弹簧测力计进行校零C.实验时，应保持细绳与木板平行D.为了减小实验误差，应进行多次实验，且每次都必须使结点拉到同一位置O点（3）实验时，分别用两个弹簧测力计与一个弹簧测力计拉橡皮筋，均使结点拉到O点，则该实验用到的研究方法是.A.控制变量法B.等效替代法C.类比法D.建立物理模型法（4）如果用两个弹簧测力计拉橡皮筋时的合力为F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋时力为F'，则作图时（选填“F”或“F'”）一定与橡皮筋在同一条直线上.（5）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计B 的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计A沿逆时针方向缓慢转动，则弹簧测力计A、B读数的变化情况是（请填写选项前对应的字母）.A.弹簧测力计A的读数先增大后减小，弹簧测力计B的读数一直减小B.弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数一直增大C.弹簧测力计A的读数一直减小，弹簧测力计B的读数先增大后减小D.弹簧测力计A的读数一直减小，弹簧测力计B的读数先减小后增大答案：1.②CD ③标记位置⑤大小和方向解析②实验中保证两次操作使橡皮条产生相同的弹力作用，故应标记小圆环的位置以及每个力的大小和方向，力的大小由测力计读出，方向即为细线的方向，故C、D正确；橡皮条与细线的长度没必要测出，A、B错误.③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到已标记的小圆环位置，记录此时拉力F的大小和方向.⑤比较F'和F的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则.2.（1）1.50 （2）变小（3）BD解析（1）弹簧测力计a、b拉力的合力应与钩码对结点O的拉力等大反向，故为1.50N.（2）由几何关系得，弹簧测力计a、b对结点O的拉力F a、F b以及钩码对O的拉力F1组成的矢量三角形内接于圆O'，如图所示，可看出在题设过程中，拉力F b在变小.（3）力的合成与分解的思想方法与重心这一概念的引入均使用了等效替代法，故A错误；该实验应保证各个力在同一平面内，故B正确；夹角太大，在绘制力的图示时，不易测量，故C错误；弹簧测力计的拉力沿其轴线方向，可减小实验误差，故D正确.3.（1）BCD （2）A （3）乙解析（1）实验中的分力与合力的关系必须满足｜F1－F2｜＜F3＜F1＋F2，因此BCD选项是可以的.（2）拆下钩码和绳子前要记录结点O的位置以及三段绳子的方向，故选A.（3）实验中F3的方向是竖直向下的，故图乙正确.4.（1）③√3F1④F和F'在误差允许的范围内相同（2） D解析（1）③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力为F1＝F'，则绳套1和绳套2的合力F'＝√3F1.F'tan30°＝√33④比较F和F'，若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则.（2）两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出图像，如图所示，根据图像可知，绳套1的拉力先减小后增大，绳套2的拉力大小逐渐减小，故D正确，A、B、C错误.5.①D ② 3解析①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同，A 错误；在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点，B错误；实验时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果，C错误；为了减小实验误差，实验时，应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板，D正确.②如果只有一个弹簧秤，应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上，然后将结点拉到同一位置O，并保证两次两分力的方向不变；再将弹簧秤挂在一个细绳套上，将结点拉到位置O，因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O.6.① BC ②B解析①由力的平行四边形定则知，橡皮条和两绳套夹角的角平分线不一定在一条直线上，两分力的大小也不一定小于合力，A、D项错误；验证力的平行四边形定则时，每次实验需保证合力与分力作用效果相同，结点O必须在同一位置，但重复实验时，可以改变合力的大小，故结点O的位置可以与前一次不同，B项正确；使用弹簧测力计测力时，施力方向应沿测力计轴线方向，读数时视线应正对测力计刻度，C项正确.②为了减小画图时表示力的方向的误差，记录各个力的方向时，需要确定相对较远的两个点，然后连线确定力的方向，A项错误；根据纸张大小，选择合适的标度，使图尽量大，所以B项正确，C、D 项错误.7.（1）C（2）F F'（3）9.0解析（1）F1与F2之间的夹角不能太大也不能太小，也不一定是特殊的120°，选项A错误；使用弹簧测力计的时候，弹簧测力计应与木板平行，不可以斜向上拉弹簧测力计，选项B错误；用一个弹簧测力计拉细绳时，需调整弹簧测力计拉力的大小与方向，直到橡皮筋结点与事先标记的O点重合，这样保证F'与F1、F2是等效替代关系，选项C正确；平行四边形定则求和的方法适用于一切矢量的求和，位移、速度、磁感应强度的合成都遵循这种求和的方法，选项D错误.（2）对题图乙，F1、F2合力的理论值是平行四边形的对角线，即F.实际测量值是F'.（3）在题图丙中作出F1与F2的合力如图所示.图中每一小格长度均代表1.5N，则F1与F2的合力大小为9.0N.8.（1）BD（2）2.5（3） D解析（1）探究求合力的方法采用了等效替代的思想，需要两次将橡皮条的结点拉到同一位置，A错误；为了减小实验误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，B正确；用两个弹簧测力计同时拉细绳时，两个弹簧测力计示数之差不应太大，否则将增大作图误差，C错误；为了更准确地记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，D正确.（2）根据平行四边形定则，作出合力，如图甲所示，由图像可得合力大小F合＝2.5N.图甲图乙（3）实验过程中，保持橡皮条的结点位置O不动，即合力不变，弹簧测力计的拉力F1的方向不变，弹簧测力计的拉力F2的方向和大小都改变，如图乙所示.当F2与F1垂直时，F2有最小值，根据两力的大小与方向关系可知，两力初始夹角小于143°，由此可知F2的示数先减小后增大，D正确.9.方向π或90°降低2解析在探究共点力的合成规律时，需要记下力的大小和方向，在本实验中，钩码的个数反映力的大小，则还需记下力的方向.如果题图中的共点力的合成满足平行四边形定则，则根据钩码个数3、4、.F处滑轮水平向右移动到G5结合几何关系可知应有α＋β＝π2点，装置再次平衡时，由于钩码个数不变，则α、β均不变，O点沿EO向右下移动，即O点的位置降低.10.（1） 0（3）F1＝2F2（5）一直变大解析（1）题图甲中平板B水平放置，平板A与木块C只接触没有弹力作用（3）对木块C进行受力分析，可知平板A对木块C的弹力和平板B对木块C的弹力均与各自接触面垂直，由于木块C处于平衡状态，故这两个弹力的合力应该竖直向上，如图（a）所示，根据几何关系可知合力为2F2，所以在误差允许的范围内，若F1＝2F2，即两个平板对木块C的弹力的合力与木块C受到的重力大小相等，方向相反，则可初步验证平行四边形定则.（5）平板B从题图甲所示位置缓慢旋转的过程中，两板对木块C的弹力夹角不变，保持垂直，作出辅助圆，如图（b）所示，可知平板A对木块C的弹力一直变大.11.（1）4.90（2）D （3）B （4）F'（5） B解析（1）由题图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，估读一位，故读数为4.90N.（2）实验时，要画出力的图示，因此需要记录弹簧测力计的读数和力的方向，A正确，不符合题意；为了用弹簧测力计准确测出力的大小，在测量之前要校零，B正确，不符合题意；细绳方向必须与木板平面平行，C正确，不符合题意；使结点拉到同一位置O点是针对同一次实验，并不是多次实验，D错误，符合题意.（3）两次均使结点拉到O点，说明两次力的作用效果相同，则该实验用到的研究方法是等效替代法.故选项B正确.（4）根据二力平衡条件可知，用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，弹簧测力计的拉力应与橡皮筋在同一条直线上，即F'一定与橡皮筋在同一条直线上.（5）画出两弹簧测力计拉力的合力，如图所示；现将弹簧测力计A 沿逆时针方向缓慢转动，显然弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数一直增大.故选项B正确.。

探究两个互成角度的力的合成规律高考物理实验题

专题04 探究两个互成角度的力的合成规律1.实验原理如图，结点在O 点，受F 1、F 2的合力合F 与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力'F 拉动结点至O 点，则'F 与合F 合等效。

以F 1和F 2为邻边作平行四边形求出合力合F ，若合F 与'F 的大小和方向在误差允许的范围均相同，则力的平行四边形定则成立。

2.实验步骤(1)把木板放于水平桌面上，用图钉把白纸固定在木板上。

(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，形成结点。

(3)用两只弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地施加拉力，将橡皮条结点拉到某一位置O ，如图甲。

记录两弹簧测力计的示数，用铅笔描下此时O 点的位置及两细绳套的位置。

(4)用铅笔和刻度尺从结点O 沿两个细绳套方向画直线，按选定的标度作出F 1和F 2的图示，并以F 1和F 2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O 点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力合F 的图示。

(5)只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把结点拉到同一位置O ，记下弹簧测力计读数'F 和细绳套的方向，作出'F 的图示。

(6)在误差允许的范围内，若合F 与'F 大小相等、方向相同，则验证了力的平行四边形定则。

(7)改变两力的大小和方向，重复实验两次。

典例1：（2022·天津·模拟）甲同学尝试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c，下端用细线挂一重物Q，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）图甲中弹簧测力计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Q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）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为1F和2F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F ，通过作图法验证平行四边形定则时，图乙中符合实际情况的是______；【答案】（1）5.80（2）D（3）C【规范答题】（1）[1]弹簧测力计的读数为精度是0.1N，所以读数应该是5.80N。

(新教材)2020新鲁科版高中物理必修第一册同步练习：第4章第1节探究两个互成角度的力的合成规律

[学生用书P70]1．在“验证平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把结点拉到某一确定的O点，以下操作正确的是()A．同一次实验过程中，O点的位置允许变动B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点D．实验中两弹簧测力计的示数必须相同解析：选B.从橡皮条固定点到O点的连线方向，是合力的作用线方向，如果O点变动，那么合力的大小、方向就要变化，力的作用效果就不相同，A错误；实验时，为减小实验误差，弹簧测力计要与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B正确；因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉，使橡皮条结点到O点时，第一个弹簧测力计有可能超过量程，损坏弹簧测力计，违反仪器使用规则，C错误；两拉力必须相同是没有必要的，D错误．2.(多选)在“验证平行四边形定则”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(如图所示)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是() 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．用两个弹簧测力计拉绳套时，两测力计示数可以不同解析：选CD.在本实验中细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；两力合成时，其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上，因此，不必使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上；实验时弹簧测力计应与木板平面平行，使读数与绳作用力相等，则C正确，A、B错误；两测力计拉绳套时，两力的大小可以不同，也不宜太小，D正确．3．“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O.(1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力．(3)图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是________(选填“F”或“F′”)．(4)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)．解析：(1)弹簧测力计B的示数为3.80 N.(2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的图示来表示分力与合力．(3)题图乙中与F1、F2共同作用效果相同的力是用一个弹簧测力计把结点P拉到位置O的力F′.(4)题图乙中方向一定沿AO方向的力是F′，用平行四边形定则求得的合力F与F′有偏差．答案：(1)3.80(2)图示(3)F′(4)F′4．(2019·南昌高一检测)某同学用如图甲所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”．用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数．图乙中B弹簧测力计的读数为________N；(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图所示，请在图中作出F A、F B的合力F′.答案：(2)方向11.40(3)如图所示5．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，每个钩码的重量都相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，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，你认为图示中________是正确的．(选填“甲”或“乙”)解析：(1)分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|≤F3≤|F1＋F2|，才能完成实验，而由图知两分力夹角不可能为0，因此B、C、D选项是可以的．(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F1和F2合力的方向由于测量误差可能偏离竖直向上的方向，所以甲是正确的．答案：(1)BCD(2)A(3)甲6．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点的位置和细线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计的示数的单位为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的第3格处，所以为3.60 N.(2)通过实验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项必要；弹簧测力计用来测出力的大小，在测之前必须校零，故B项必要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才能确保力的大小的准确性，故C项必要；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，两力的大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的拉力大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D项不必要．(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B的拉力与重物的重力的合力已偏大．又由于挂重物的细线的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变弹簧测力计B 拉细线的方向或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使弹簧测力计A不超出量程，故C不可行．答案：(1)3.60(2)D(3)C。

探究两个互成角度的力的合成规律高中物理习题

探究两个互成角度的力的合成规律高中物理习题合格考达标练1.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端系上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的测力计。

沿着两个不同的方向拉测力计。

当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图甲所示。

这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出。

(1)由图甲可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N。

(2)在图乙的方格纸上画出这两个力及它们的合力。

2.50N,横着的测力计的读数为4.00N。

(2)因为读数2.50N、4.00N均是0.50N的整数倍,所以选方格纸中一个小方格的边长表示0.50N,应用平行四边形定则,即可画出两个力以及它们的合力,如图所示。

.504.00(顺序可调换)(2)见解析2.(2020安徽安庆期末)某同学做探究两个互成角度的力的合成规律的实验,所用器材有:木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和两个测力计,实验装置如图所示。

(1)该同学按下列步骤操作:①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;②用图钉把橡皮筋的一端固定在木板上的A点,在橡皮筋的另一端系上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;③用两个测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,橡皮筋与细绳的结点到达某一位置O,记下O点的位置及两个测力计的示数F1和F2;④按选好的标度,分别作出F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;⑤只用一个测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出测力计的示数F',记下F'的方向,按同一标度作出这个力F'的图示;⑥比较力F'和F的大小和方向,得出结论。

在上述步骤中:步骤③中遗漏的重要操作是。

步骤⑤中遗漏的重要操作是。

(2)根据实验数据画出的力如图所示。

图上标出了F1、F2、F、F'四个力,其中(填上述字母)不是由测力计直接测出的。

F和F'两力中,方向一定沿AO方向的是。

新教材高中物理第4章力与平衡1.2探究两个互成角度的力的合成规律课时练习

探究两个互成角度的力的合成规律类型一教材原型实验角度1实验原理和实验操作【典例1】某实验小组用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定那么〞,实验装置如图甲所示,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。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图甲中弹簧测力计的示数为____________N。

(2)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。

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,并用平行四边形定那么求出合力F合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合′的图示F.比较F合′和F合的大小和方向,看它们是否相同,得出结论上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号和遗漏的内容分别是____________和____________。

(3)实验中,以下要求不必要的是____________。

(请填写选项前对应的字母)A.实验前测量橡皮条原长B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉力方向应与木板平面平行D.屡次重复实验时,每次都要使结点O在同一位置E.实验过程中橡皮条与弹簧测力计都不能超过弹性限度(4)根据实验结果作出力的图示如图乙所示,在图乙中用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示为____________;它的等效力是____________。

【解析】(1)1N被分为10格,每小格表示0.1N,读数时需估读到分度值下一位,故读数为4.10N。

(2)本实验为了验证力的平行四边形定那么,采用的方法是作力的图示法,作出合力的理论值和实际值,然后进行比较,得出结果。

探究两个互成角度的力的合成规律(解析版)-高中物理专项训练

探究两个互成角度的力的合成规律特训目标特训内容目标1节点固定法探究两个互成角度的力的合成规律(1T-2T)目标2节点可动法探究两个互成角度的力的合成规律(3T-4T)目标3夹角确定法探究两个互成角度的力的合成规律(5T-6T)目标4图像辅助法探究两个互成角度的力的合成规律(7T-8T)目标5定量重物法探究两个互成角度的力的合成规律(9T-10T)【特训典例】一、节点固定法探究两个互成角度的力的合成规律1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。

②遗漏的内容分别是和。

【答案】F′B CE记下两条细绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O【详解】(1)[1]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F 是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。