高三物理实验复习—探究两个互成角度力的合成

实验：探究两个互成角度力的合成习题选编1、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（如图所示），那么为了使橡皮筋仍然伸长到O点，对F2来说，下面说法中正确的是______。

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的方向和大小是唯一确定值D．F2的方向是唯一的，但大小可有多个值【答案】C2、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测力计，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．只需要记录弹簧测力计的读数C．两根细绳套间的夹角尽可能大些D．改用一只弹簧测力计拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为L【答案】A3、某同学为了“验证力的平行四边形定则”，实验步骤依次为：(1)用图钉将白纸固定在木板上。

(2)将橡皮条的一端拴上两支细绳套，另一端用图钉固定在木板上。

(3)用两只弹簧测力计分别互成角度地拉两绳套，将橡皮条与绳套的结点拉到某一位置O。

用铅笔描下O点的位置及两绳的方向，并记下弹簧测力计的读数F1、F2。

(4)用铅笔和刻度尺从O点沿两绳套的方向画直线，选好标度，按F1、F2的大小做两个力的图示。

用刻度尺与三角板做平行四边形后，求得合力F。

(5)改用一只弹簧测力计向任意一个方向拉绳套，记下绳的方向和弹簧测力计的读数F ′，用同样的标度，做出力F′的图示。

(6)比较F′和F的大小和方向是否相同。

(7)改变F1及F2的大小和方向，重复上述步骤。

此同学在实验中操作错误的步骤是____________(填步骤序号)。

正确的操作是__________。

【答案】(5)，应将结点仍拉到位置O； (1)、(2)、(3)、(5)、(4)、(6)、(7)4、关于“验证力的平行四边形定则”的实验，请回答以下问题：（1）实验中，除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外，在下列器材中，还必须使用的器材有_______和_______。

A．天平（含砝码） B．橡皮条C．弹簧测力计 D．不同质量的钩码（2）下列实验操作合理的是______。

A．实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计B．实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行C．实验中用两个测力计拉绳套时，两个力F1和F2必须相互垂直D．记录细绳的方向时，标记同一细绳方向的两点要尽量近一些【答案】B ；C ； AB5、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验。

(1)请将以下实验步骤补充完整：A．在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。

记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，并__________；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__________；E．只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条，使_________________，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_______________，看它们是否相同，得出结论。

(2)为了减小实验误差，以下措施必须的是___________。

A．两绳套长度必须相等B．用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，两弹簧测力计示数必须相等C．两绳套长度应适当长些，但不必相等D．用弹簧测力计通过绳套拉橡皮条时应使绳套、橡皮条平行于木板平面【答案】描下两力的方向合力F结点拉至O点力F′和F的大小和方向 CD6、在验证“力的平行四边形定则”的实验中，实验室提供了两个规格相同的弹簧测力计，某同学把橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端拴两根细线，第一次通过细线同时用两个弹簧测力计（量程均为5N）互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到O点，第二次只用一个弹簧测力计拉橡皮条。

(1)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(2)若第一次两个弹簧测力计的方向相互垂直，如图甲所示，则该同学_____（填“能”或“不能”）完成此实验，理由是__________。

(3)某次测量结果如图乙所示，如果没有操作失误，F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______（填“F”或“F′”）。

【答案】B 不能合力超过了弹簧测力计的量程，弹簧测力计无法测出物体所受的合力F′7、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作：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，在橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套；c.如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向；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，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线。

e.只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，_________；并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。

（1）把步骤e中的内容补充完整___________。

（2）本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法_______。

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）下列操作有利于减小实验误差的是________（填字母代号）。

A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计B．拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大E.在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些（4）图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示，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_________。

【答案】把橡皮条的结点拉到同一位置O点，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向 B ACE F′8、某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳套，用两把弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点。

然后再用一把弹簧测力计拉细绳套，使两次的作用效果相同。

(1)本实验采用的实验方法是___________(选填“等效替代法”或“控制变量法”)，因此在同一实验的两次操作中，结点到达位置___________(选填“相同”或“不相同”)。

(2)如图所示，实验中保持结点所在位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变，使弹簧测力计b从图示位置开始顺时针缓慢转动至AO方向，则在这个过程中当OC垂直于___________(选填“OA”或“OB”)时，弹簧测力计b的示数最小。

【答案】等效替代法相同 OB9、李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示。

(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力______．(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′ 是用一个弹簧测力计拉时的图示)______________【答案】 AC 张华的实验比较符合实验事实10、验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O1；②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向；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F3和F的一致程度．(1) 下列说法正确的是________．A．应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上B．为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度C．系在橡皮条末端的两绳要一样长D．同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1(2) 改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2________(选填“必须”或“不必”)与位置O1相同．(3) 实验记录纸如图乙所示，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；两个力的大小分别为F1＝3.0 N、F2＝3.5 N．请根据图中给出的标度作出F1和F2的合力，测得合力F＝________N(保留两位有效数字)．(4) 实验中用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半．这样操作________(选填“合理”或“不合理”)，理由是______．【答案】D 不必 4.0 不合理只用一个弹簧测力计拉时会超过其量程11、某学生在互成角度二力合成的实验中，将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小分度为0.1N的弹簧秤。

沿着两个不同的方向拉弹簧秤，当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直（如图），这时弹簧秤的读数可从图中读出。

（1）由图可读得两个相互垂直的拉力大小为1F=________N，2F=_______N。

（只须读到0.1N）（2）在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力（一小格的边长表示0.5N）。

【答案】4.0 2.512、某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图（a）所示。

（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力_______．（2）图（b）所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）答：______．【答案】（1）；（2）甲13、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．将一木板(图中未画出)竖直放置与铁架台和轻弹簧所在平面平行．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，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到___________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测力计拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出F A、F B的合力F′_________；④已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：__________________。