高中物理必刷题 必修1 第三章 相互作用 实验 验证力的平行四边形定则
人教版高中物理必修一实验：验证力的平行四边形定则
(1)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)选b、c、d.本实验中，结点O受三个 拉力处于静止状态，三力彼此平衡，任意两个力 的合力与第三个力等值反向.只要以两橡皮筋的伸 长量代表两个拉力的大小，沿OA、OB方向为邻边 作平行四边形，只要该平行四边形的对角线与悬 挂重物的橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的 线段相等，即验证了平行四边形定则，故实验要
1.在做验证力的平行四边形定则的实验时，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( BC ) 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
2.(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时， 需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角 板、刻度尺、图钉几个，还需要_______________ ________________________. (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______.
【实验器材】
方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮 条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几 个)、细芯铅笔.
2018-2019学年高中物理(人教版)必修一：第三章 相互作用 实验二 验证力的平行四边形定则Word版含答案
实验二验证力的平行四边形定则[知识概要]一、实验目的1．验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则．2．进一步练习作图法求两个共点力的合力．二、实验原理如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，那么，F′就是力F1、F2的合力．再以F1、F2为邻边用平行四边形定则求出合力F，那么在实验误差允许范围内，F与F′应该大小相等、方向相同．一、实验原理1．若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力F′与F1、F2的共同作用效果相同，那么F′为F1、F2的合力．2．用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F.3．比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明平行四边形定则的正确性．二、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、刻度尺、图钉(若干)．三、实验步骤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，如图所示，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的方向．4．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．5．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的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．6．比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．在做“验证力的平行四边形定则”的实验中：(1)某同学准备了以下器材，其中多余的器材是________(选填序号)．A．方木板B．图钉(几个)C．白纸D．天平E．刻度尺F．测力计(两只)G．橡皮条H．细线套(两个) I．铅笔(2)某同学根据实验数据画出力的图示，如图所示，图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中________(填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的________和________都基本相同，说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证．【解析】(1)做验证力的平行四边形定则：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)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的)、铅笔作图．所以多余的器材是天平，故选D.(2)某同学根据实验数据画出力的图示，如图所示，图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中F′不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的大小和方向都基本相同，说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证．【答案】(1)D(2)F′大小方向某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中，主要步骤是：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．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数．D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F.E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，让结点到达O点位置，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示．F．比较力F′和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论．上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是________．(2)遗漏的内容是____________________．解析：验证力的平行四边形定则的实验中，利用力的图示知识，作出合力的理论值和实际值，然后进行比较，所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．C中未记下两条细绳的方向．答案：(1)C(2)C中未记下两条细绳的方向(1)为了使两个弹簧秤的拉力的作用效果与一个弹簧秤的拉力的作用效果相同，同一实验的两次拉动过程中，结点O必须重合．(2)实验过程中两个拉力的合力是用平行四边形定则求出的，不是计算出的．故没必要使两弹簧秤之间的夹角取特殊角．四、注意事项1．正确使用弹簧测力计(1)实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换或调校，直至相同为止．(2)使用弹簧测力计测力时，读数应尽量大些，但不能超出它的测量范围．(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．还需用钩码检查是否存在示值误差，若存在，应加以校正．(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦．(5)读数时应正对、平视刻度．2．规范实验操作(1)不要直接以橡皮条端点为结点，可用一段细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．(3)不要使用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．(4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应沿细绳套方向包括末端用铅笔画几个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向．(5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．某同学在做“探究共点力合成的规律”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只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)(多选)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OD．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一弹簧测力计拉力的大小即可(3)图乙所示是A和B两位同学在做以上实验时得到的结果，其中________(填“A”或“B”)比较符合实验事实(力F′是用一只弹簧测力计拉时的示意图)．(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是(至少写出两种情况)：________________；________________.【解析】(1)以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头，如图所示：。
新课程改革物理专题复习高考高分必备相互作用之实验题验证力的平行四边形定则
相互作用之实验题验证力的平行四边形定则一、实验目的验证力的合成的平行四边形定则；理解等效替代思维方法在物理学中的应用。
二、实验原理一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮筋伸长到同一点，所以力F就是这两个力F1和F2的合力。
作出力F1、F2和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，如图所示。
比较F和F′的大小和方向，若在实验误差允许范围内相等，则可验证平行四边形定则。
三、实验器材方木板一块，弹簧秤两个，白纸，橡皮条一段，细绳套两个，图钉(若干)，三角板，刻度尺，铅笔。
四、实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。
(2)用两个弹簧测力计分别钩拉两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O。
(3)用铅笔描下结点O的位置和两条细绳的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。
(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮筋的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向。
(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，判断在实验误差允许的范围内是否相等。
五、误差分析除弹簧测力计本身的误差外，实验误差主要来源于读数误差和作图误差两个方面。
(1)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。
(2)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ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大。
六、注意事项(1)正确使用弹簧测力计：①本实验需要选用规格相同的两只弹簧测力计；②使用时读数尽量大，但不能超出范围；③被测力的方向与轴线方向要一致；④读数时应正对、平视刻度。
(2)位置不变：在同一次实验中，橡皮筋拉长后，结点O的位置必须保持不变。
,考点一)教材原型实验例1(2018·天津十二重点中学一模)在探究求合力的方法时，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。
人教版高中物理必修1第三章实验：验证力的平行四边形法则实验专题含答案
验证力的平行四边形法则实验专题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1.在“探究求合力的方法”实验中，选用量程为5 N的弹簧测力计做该实验．下图中F1= F2=3.00 N，甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°，乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°，丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°，其中操作不合适的是（选填“甲”“乙”或“丙”）同学，原因是．2.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及绳套,用两个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,如图甲所示。
此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置；图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。
F 与中,方向一定沿AO方向的是________________；如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。
A.a增大,b减小减小,b增大C.a减小,b先增大后减小减小,b先减小后增大3.在“探究共点力合成的规律”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，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.橡皮筋固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮筋伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图，其中O为橡皮筋与细绳的结点，图中的和的合力的理论值是______；和的合力的实际测量值是______。
若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______。
高中物理 第三章 相互作用 实验 验证力的平行四边形定则演练知能优化 新人教版必修1
实验 验证力的平行四边形定则1．(多选)在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，先用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O 点，再用一个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到O 点，以下操作中错误的是( )A ．同一次实验过程中，O 点位置允许变动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 ．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D ．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夹角应取90°，以方便算出合力大小解析：选ACD ．同一实验过程中，为确保用两个弹簧测力计拉橡皮筋和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果相同，两次的O 点位置应相同，A 错误；平行四边形定则是两力合成时普遍遵守的规律，实验中，不应针对特殊情况研究，C 、D 错误．2. 如图所示，用A 、B 两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O 点⎝⎛⎭⎫α＋β<π2，现保持A 的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B 的拉力大小和方向，可使O 点保持不变，这时( )A ．B 的示数变大，β角变大B ．B 的示数变小，β角变小C ．B 的示数变大，β角变小D ．B 的示数不变，β角不变解析：选B ．“使O 点保持不变”即表明A 、B 拉力的合力的大小和方向不变，则以O 为圆心，以A 的拉力大小为半径画圆弧如图所示，根据平行四边形定则，按题意α减小，可知B 的拉力的大小和方向均发生相应的变化．由图可知B 的拉力的大小和角度β都将变小．3．(2016·马鞍山高一检测)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地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(可多选，填字母代号)．A ．将橡皮条拉伸相同长度即可B ．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C ．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是________(可多选，填字母代号)．A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两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解析：(1)两次拉伸橡皮条将橡皮条沿相同方向拉到相同长度，将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，这样两次拉伸橡皮条产生的效果相同，两次弹簧测力计都拉伸到相同刻度时，橡皮条和绳的结点不能拉到相同位置，故选项B、D正确，选项A、C错误．(2)在“探究求合力的方法”实验中，绳长要适当，并不是两绳必须等长，夹角在60°～120°之间最好，弹簧测力计的拉力适当大些，并不是两弹簧测力计示数之差尽可能大，故选项B、D正确，选项A、C错误．答案：(1)BD(2)BD4．“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，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力________．(2)本实验采用的主要科学方法是________．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)实验中可减小误差的措施是________．A．两个分力F1、F2的大小要越大越好B．两个分力F1、F2间的夹角应越大越好C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D．A、O间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些解析：(1)用一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力的方向沿AO方向即F，而F′是F1、F2合力的理论值，与实际值间存在误差，所以不一定沿AO方向．(2)本实验利用了一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法．(3)在本实验中两个分力F1、F2的大小及两个分力F1、F2间夹角适当大些就好，不是越大越好，所以A、B错误；作图时，是在白纸中作图，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出的图中的力的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，所以C正确；力大些，测量误差就小了，故D正确．答案：(1)F(2)B(3)CD5．(2016·杭州高一检测)将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N，最小刻度是0.1 N的弹簧测力计．沿着两个不同方向拉弹簧测力计，使橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳互相垂直，如图所示．(1)由图可读出这两个互相垂直拉力的大小分别为________N和________N．(只需读到0.1 N)(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．解析：(1)水平向右的拉力F1＝4.0 N，竖直向下的拉力F2＝2.5 N.(2)选一个方格的边长代表0.5 N的力，分别作出两个力的图示，再根据力的平行四边形定则得出合力图示如图所示．答案：(1)4.0 2.5(2)见解析图6．某同学用如图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则”．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FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′.答案：(2)方向11.40(3)如图所示7．小明通过实验探究合力的方法：(1)实验所用的一只弹簧测力计如图甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是________________________________________________________________________．(2)在测出F1、F2和对应的合力F后，他在纸上画出了F1、F2的图示，如图乙所示．请你帮助他在图中画出合力F的图示．(测得F＝4.9 N，图中a、b为记录F方向的两点)(3)小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形．至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接下来应该做些什么？(写出两点即可)①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.解析：(1)一只弹簧测力计开始时指针不在零位置，故在用它测力前应对它进行的操作是调零．(2) 根据力的三要素作出合力F的图示：(3)根据所画的图形很像平行四边形这一事实，小明接下来应该做以下事情：①验证该图形基本就是平行四边形；②得出求合力的一般方法；③改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想；④与同学交流，得出合理结论．答案：(1)调零(2)见解析图(3)①验证该图形基本就是平行四边形；②得出求合力的一般方法；③改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想；④与同学交流，得出合理理论(任选其二)。
高三物理高一物理 实验验证力的平行四边形定则
中未记下细线的方向. 【答案】 步骤 答案】 步骤(1)中未记下细线的方向 中未记下细线的方向 步骤(2)中除 1、F2的大小之外，还应 步骤 中除F 的大小之外， 中除 根据F 的方向才能准确作图. 根据 1、F2的方向才能准确作图 步骤(3)中应将橡皮条与线的结点拉至 步骤 中应将橡皮条与线的结点拉至 原位置O点 原位置 点.
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(5)记下测力计的读数 和细绳方 记下测力计的读数F′和细绳方 记下测力计的读数 按同一比例做出这个力的图示. 向，按同一比例做出这个力的图示 比较这个实测合力F′和按平行四边 比较这个实测合力 和按平行四边 形法则求出的合力F， 形法则求出的合力 ，看它们的大 小和方向是否相同. 小和方向是否相同 (6)改变两测力计拉力的大小和方 改变两测力计拉力的大小和方 重做两次实验， 向，重做两次实验，从实验中得出 结论. 结论
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二、“探究弹力和弹簧伸长的关系” 探究弹力和弹簧伸长的关系” 实验中有哪些注意事项？ 实验中有哪些注意事项？ 1.所挂钩码不要过重，以免弹簧被 所挂钩码不要过重， 所挂钩码不要过重 过分拉伸，超出它的弹性限度， 过分拉伸，超出它的弹性限度，要注 意观察，适可而止. 意观察，适可而止 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一 2.每次所挂钩码的质量差尽量大一 从而使坐标上描的点尽可能稀， 些，从而使坐标上描的点尽可能稀， 这样作出的图线更精确. 这样作出的图线更精确
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2.注意事项 注意事项 (1)在本实验中，以橡皮条的伸长 结点到达 在本实验中， 在本实验中 以橡皮条的伸长(结点到达 某一位置)来衡量力的作用效果 因此， 来衡量力的作用效果， 某一位置 来衡量力的作用效果，因此，在 同一次实验中应使两种情况下结点达到同一 位置. 位置 (2)在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不 在不超过弹簧秤的量程和橡皮条形变不 超过其弹性限度的条件下， 超过其弹性限度的条件下，应使拉力尽量大 一些. 一些 (3)画力的图示时，标度的选取应恰当，并 画力的图示时， 画力的图示时 标度的选取应恰当， 且要相同，要严格按几何作图法求合力， 且要相同，要严格按几何作图法求合力，同 时还要把力的图示作得稍大一些. 时还要把力的图示作得稍大一些
人教版高中物理必修一实验：验证力的平行四边形定则
(3)用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉 橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。 (4)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两 个弹簧测力计的示数。
A E O
F1 示数
F2 示数
(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方 向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示。 用平行四边形定则求出合力。
(1)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)选b、c、d.本实验中，结点O受三个 拉力处于静止状态，三力彼此平衡，任意两个力 的合力与第三个力等值反向.只要以两橡皮筋的伸 长量代表两个拉力的大小，沿OA、OB方向为邻边 作平行四边形，只要该平行四边形的对角线与悬 挂重物的橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力的 线段相等，即验证了平行四边形定则，故实验要
实验过程展示
【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 变),则α 变化范围不大，因而测力计示数变化不显 著,读数误差大. 4.作图比例不恰当造成作图误差.
【解题指导】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. 答案： (1)弹簧测力计两个、橡皮条一根、铅笔一支 (2)O点位置细绳所指方向相应弹簧测力计读数 同一位置O点弹簧测力计读数
2020_2021学年高考物理必考实验专题突破三验证力的平行四边形定则含解析
2020-2021年高考物理必考实验三：验证力的平行四边形定则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。
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高中物理必刷题 实验验证力的平行四边形定则
刷难关
1.（多选）在做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O 点，在该实验过程中，以下说法正确的是 （ ）
A .同一次实验过程中，前后两次应把橡皮条的另一端拉到同一位置
B .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 .把橡皮条的另一端拉到O 点时，两弹簧测力计间的夹角必须取90°
D .画力的平行四边形时，平行四边形的边应画短些，这样可减小误差
2.［北京东城区2019高一上期末］某同学用如图所示装置做“验证力的平行四边形定则”的实验，橡皮筋的一端固定在水平木板上的P 点，另一端系有两个绳套.实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮筋，，将橡皮筋拉至某一位置O ，如图所示.再只用一个弹簧测力计，通过绳套把橡皮筋拉到与前面相同的位置O .
（1）为完成该实验，下述必须有的步骤是________.（填正确选项前的字母）
A .测量细绳的长度
B .测量橡皮筋的原长
C .记录弹簧测力计的示数
D .记录结点O 的位置
E .通过细绳记录拉力的方向
（2）对操作过程，下列说法正确的是________.（填正确选项前的字母）
A .橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内
B .两细绳之间的夹角一定要取90°，以便计算合力的大小
C .用平行四边形定则求得的合力方向一定沿PO 方向
D .弹簧测力计的示数取得适当大些有利于减小误差
3.某同学利用下列器材，设计实验来验证力的平行四边形定则.器材：
三根完全相同的轻质弹簧（每根弹簧两端均接有适当长度的细绳套），几个
小重物，一把刻度尺，一块三角板，一支铅笔，一张白纸，几枚钉子.
实验步骤：
①用两枚钉子将白纸（白纸的上边沿被折叠几次）钉在竖直墙壁上，
将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上，另一端的细绳套与第三根
弹簧一端的细绳套连接.待装置静止后，用刻度尺测出第三根弹簧两端之间
的长度，记为0L ；
①在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一重物，待装置静止后，用铅笔在白纸上记下结点的位置O 和三根弹簧的方向，用刻度尺测出三根弹簧的长度1L 、2L 、3L ；
①取下器材，将白纸平放在桌面上.用铅笔和刻度尺从O 点沿着三根弹簧的方向画直线，按照一定的标度作出三根弹簧对结点O 的拉力1F 、2F 、3F 的图示.用平行四边形定则求出1F 、2F 的合力F ；
①测量发现F 与3F 在同一条直线上，大小接近相等，则验证了平行四边形定则，结论
成立.
（1）三根弹簧对结点0的拉力之比123::F F F =________.
（2）若钉子位置固定，利用上述器材，改变条件再次验证，可采用的方法是__________ ________________________________.
（3）本实验的误差来源可能是________________________________________.（写出其中一点即可）
4.［河南郑州2019高一上期末］某小组在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中得到的实验结果如图所示（F '与AO 共线）.该小组在实验中把橡皮筋一端固定在A 点，另一端系上细绳套.
（1）先用一个弹簧测力计施加一个力把结点拉至O 点，并记录下此时的拉力，这个力是图中的________（填“F ”或“F '”）.
（2）再用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，仍将结点拉至O 点，记录下这两个力（图中的1F 与2F ）.这里采用的实验方法是________.
A .微小量累加法
B .理想实验法
C .控制变量法
D .等效替代法
（3）在实验中，如果用两根劲度系数不同的橡皮条代替两个细绳套，对实验结果是否有影响？答：________（填“有”或“没有”）.
5.［山西大同一中2018高一上月考］用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”，在圆形桌子上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的定滑轮，其中，滑轮1P 固定在桌子边，滑轮2P 、3P 可沿桌边移动.第一次实验的步骤如下：
A .在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O 静止；
B .在白纸上描下O 点的位置和三根绳子的方向，以O 点为起点，作出三个拉力的图示；
C .以绕过2P 、3P 绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O 点为起点的平行四边形的
对角线，量出对角线的长度；
D .检验对角线的长度和绕过1P 绳的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线
上.
（1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m ，另一根绳挂的钩码质量为2m ，则第三根绳挂的钩码质量一定大于________且小于________.
（2）第二次实验时，改变滑轮2P 、3P 的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳
的结点________（填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O 点重合.实验中，若桌面不水平________（填“会”或“不会”）影响实验的结论.
6.［广东中山一中2019高一上段考］“探究力的平行四边形定则”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，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图.
（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）图乙中的________（填“F ”或“F ”）是力1F 和2F 合力的实际测量值.
（3）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________.
A .两根细绳必须等长
B .橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C .为了读数方便，可以使弹簧测力计与木板平面成一定倾角
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
（4）实验中用一个弹簧测力计拉时如图丙所示，则弹簧测力计的读
数为________N .
（5）在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么实验结果是否会发
生变化？答：________.（填“会”或“不会”）
（6）由于没有弹簧测力计，宏春同学改用图丁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 ，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数记下三根绳子的拉力OA T 、OB T 和OC T 及结点O 的位
置，再改变钩码个数重新实验，下列实验不能完成的是________.
A .钩码的个数123N N ==，34N =
B .钩码的个数122N N ==，34N =
C .钩码的个数1234N N N ===
D .钩码的个数13N =，24N =，35N =
7.［江西赣州会昌中学2019高一上月考］某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC 的劲度系数为500N/m .如图甲所示，用弹簧OC 和弹簧测力计a 、b 做“探究求合力的方法”实验，在保持弹簧伸长1.00cm 不变的条件下.
（1）若弹簧测力计a 、b 间夹角为90°，弹簧测力计a 的读数如图乙所示，为________N ，则理论上弹簧测力计b 的读数应为________N .
（2）若弹簧测力计a 、b 间夹角大于90°，保持弹簧测力计a 与弹簧OC 的夹角不变，减小弹簧测力计b 与弹簧OC 的夹角，则弹簧测力计a 的读数________，弹簧测力计b 的读数________.（均填“变大”“变小”或“不变”）。