某探究小组做&ldquo;验证力的平行四边形定则&rdquo;实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示．将...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省扬州市宝应中学2017-2018学年高三上学期物理开学考试试卷

某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．

（1）、用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图（b）所示，F的大小为N．

（2）、撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点，此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F₁=4.2N和F₂=5.6N．

（i）用5mm长度的线段表示1N的力，以O点为作用点，在图（a）中画出力F₁、F₂的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F_合；

（ii）F_合的大小为N，F_合与拉力F的夹角的正切值为．

若F_合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．

举一反三

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”．三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接．

“研究共点力的合成”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．

在“探究求合力的方法”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）。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。

某实验小组设计了一个“验证里的平行四边形定则”的实验，装置如图所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别是两力传感器连接，在两细绳连接的结点O处下方悬挂钩码，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角，实验中使用若干质量均为m的钩码。

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、弹簧秤。如图甲所示。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

在“验证力的平行四边形定则”实验中：

（1）供选用的器材如下，其中不需要的器材是{#blank#}1{#/blank#}（选填序号）。

A．方木板 B．图钉（若干只） C．天平 D．橡皮条 E．白纸

F．刻度尺 G．测力计（两只） H．铅笔 I．细线（两条）

（2）某同学根据实验数据画出力的图示，如图所示，图上标出的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、F、 $\text{[math]}$ 四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是{#blank#}2{#/blank#}；若F与 $\text{[math]}$ 的大小和方向在实验误差范围内相同，则验证了力的平行四边形定则。

（3）对实验操作，下列要求合理的是{#blank#}3{#/blank#}（选填序号）。

A．两细绳必须等长

B．测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时，要保证两条细绳相互垂直

D．用两弹簧秤同时拉细绳时，要保证两个拉力大小必须相等

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