某同学用如图甲所示的装置做“探究力的平行四边形定则”实验，将橡皮筋的一端A 固定在水平木板上，另一端O系两根细线，每根细线均与一个弹簧测力计（量程为5N）相连，对弹簧测力计a施加拉力，对弹簧测力计b施加拉力，结点位于O点时，弹簧测力计a的示数如图甲所示，然后只用一个弹簧测力计a施加拉力使结点仍到O 点。

1. 某同学用如图甲所示的装置做“探究力的平行四边形定则”实验，将橡皮筋的一端A 固定在水平木板上，另一端O系两根细线，每根细线均与一个弹簧测力计（量程为5N）相连，对弹簧测力计a施加拉力 $\text{[math]}$ ，对弹簧测力计b施加拉力 $\text{[math]}$ ，结点位于O点时，弹簧测力计a的示数如图甲所示，然后只用一个弹簧测力计a施加拉力 $\text{[math]}$ 使结点仍到O 点。

(1) 下列说法正确的是（　　）（单选） A. 同一次实验中，结点O的位置不允许变动 B. 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 C. 连接弹簧测力计a、b的两根细线长度必须相等 D. 记录拉力方向时，所描的两点可尽量靠近一点

(2) 由图甲可读得拉力 $\text{[math]}$ 的大小为N，拉力 $\text{[math]}$ 的大小为N。

(3) 正确操作并根据记录的数据得到图乙所示的实验结果。图乙中的力 $\text{[math]}$ 和力 $\text{[math]}$ 中一定沿橡皮条AO方向的是（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）

【考点】

验证力的平行四边形定则;

【答案】

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实验探究题容易

1. 甲、乙、丙三个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验，甲实验小组用如图1所示装置进行实验，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）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示， $\text{[math]}$ 为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误，则图2中的F与 $\text{[math]}$ 两力中，方向一定沿AO方向的是。

（2）关于实验操作，下列步骤中必要的是。

A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩，检查指针能否达到最大量程处

B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同

C.两分力的夹角应取90°较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则

D.拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些

（3）若实验中，两个分力的夹角为 $\text{[math]}$ ，合力为F，F与 $\text{[math]}$ 的关系图像如图3所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是。

（4）乙实验小组接着进行了如图4所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为N；弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动，且保持两弹簧测力计间的夹角不变，直到弹簧测力计a方向水平为止，此过程中弹簧测力计a的示数会，弹簧测力计b的示数会（后两空选填“变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。

（5）丙实验小组进行了图5、6的实验，先用5个钩码拉弹簧使之伸长至某个位置 $\text{[math]}$ ，并记录，如图5；然后再用两组钩码（一组3个钩码，一组4个钩码）拉伸弹簧，如图6.每个钩码质量均相同，两次实验弹簧均处于水平。

①完成该实验最关键的步骤是；

②如果该实验中“力的平行四边形定则”得到验证，则图6中的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （绳子与竖直方向夹角）满足 $\text{[math]}$ 。

实验探究题困难

2. 物理学习小组利用实验室的器材设计了如图1所示的实验装置进行“验证两个互成角度的力的合成规律”实验，量角器竖直放置，结点O与量角器的中心点在同一位置。

(1) 本实验采用的科学方法是___________（填选项序号）。 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) 实验中保持重物c质量不变以及O点位置不变，改变细绳 $\text{[math]}$ 与细绳 $\text{[math]}$ 的方向，细绳 $\text{[math]}$ 与细绳 $\text{[math]}$ 拉力的合力（填“变化”或“不变化”）。

(3) 关于该实验，下列说法正确的是___________。 A. 弹簧测力计必须与量角器平行 B. 连接弹簧测力计的两细绳之间的夹角越大越好 C. 两细绳 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 必须垂直

(4) 在某次实验中，弹簧测力计a、b的读数分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，然后只用弹簧测力计a测量物体重力，其读数为F，最后根据平行四边形定则作出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的合力 $\text{[math]}$ 。若操作正确，则作出的图应是图（填“2”或“3”）。

实验探究题普通

3. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 $\text{[math]}$ 为固定橡皮条的图钉， $\text{[math]}$ 为橡皮条与细绳的结点， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为细绳在白纸上根据实验结果画出的图，如图乙所示。

(1) 按照正常实验操作，图乙中的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 两力中，方向一定沿 $\text{[math]}$ 方向的是；

(2) 某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是_____（填入相应的字母） 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 D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

(3) 在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为 $\text{[math]}$ ，合力为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是；

实验探究题普通