某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳套。

1. 某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉， $\text{[math]}$ 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳套。

(1) 本实验采用的科学方法是（　　） A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法

(2) 对于实验要点、下列说法正确的是（　　） A. 两相细绳套间的夹角要尽量大一些 B. 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 C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数越大越好 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置

(3) 实验时，第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋，得到力 $\text{[math]}$ 的方向沿图乙中OP方向，力 $\text{[math]}$ 的方向沿图乙中OM方向，大小分别为 $\text{[math]}$ ，根据图中标示的单位长度，用作图法作出 $\text{[math]}$ 的合力 $\text{[math]}$ ，由图可知， $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 合力的（选填“理论值”或“真实值”），F与橡皮筋（选填“一定”或“不一定”）任一条直线上。

(4) 若乙图中两弹簧测力计的读数分别为 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 的夹角为锐角，则（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧力计测出 $\text{[math]}$ 的合力。

【考点】

验证力的平行四边形定则;

【答案】

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实验探究题普通

1. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。

（1）首先进行如下操作：

①如图甲所示，橡皮条的一端拴二轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的原长为GE；

②如图乙所示，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环在拉力F₁、F₂的共同作用下，位于O点，此时橡皮条伸长的长度为EO；

③撤去F₁、F₂ ，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使其位于O点，如图丙所示。

同学们发现，力F单独作用，与F₁、F₂共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F₁、F₂的合力，本实验采用的科学方法是。（填正确答案标号）

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）实验中可减小误差的措施有。（填正确答案标号）

A．两个分力F₁、F₂的大小越大越好

B．两个分力F₁、F₂间夹角越大越好

C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条应贴近木板且与木板平面平行

D．弹簧测力计的轴线应与小圆环在一条直线上

（3）若F^'是以F₁、F₂为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是。（填“F”或“F^'”）

（4）若在图乙中，F₁、F₂夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力F₂方向不变，增大F₁与F₂的夹角，将F₁缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧测力计示数大小变化为。（填正确答案标号）

A．F₁一直增大，F₂一直增大 B．F₁先减小后增大，F₂一直增大

C．F₁一直增大，F₂一直减小 D．F₁一直增大，F₂先减小后增大

实验探究题普通

2. “验证力的平行四边形定则”的实验装置如图所示，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。

(1) 主要实验步骤如下，请填写横线部分。

①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端栓两根细线；

②通过细线同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的拉力 $\text{[math]}$ 的和方向；

③在纸上根据 $\text{[math]}$ 的大小和方向，应用平行四边形定则作图求出合力F；

④只用一个测力计将橡皮条的结点沿相同方向拉到，记下此时测力计的读数 $\text{[math]}$ 和细绳的方向；

⑤比较 $\text{[math]}$ 与F的大小和方向。

(2) 如图是在白纸上根据实验结果画出的图示，则F与 $\text{[math]}$ 两力中，方向一定沿AO方向的是。

(3) 在实验中，若测力计b按如图所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和测力计a的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是（　　）

A. a减小，b增大 B. a增大，b减小 C. a增大，b先增大后减小 D. a减小，b先减小后增大

实验探究题普通

3. 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 $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通