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

如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，通过细绳套用两个互成角度的弹簧测力计拉动橡皮条使其伸长到某一点O，此时不需要记录的是（）

（1）如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F；

（2）如图（b），将三根细线L₁、L₂、L₃的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L₁ ，在白纸上记下结点O的位置、{#blank#}1{#/blank#}和电子秤的示数F₁；

（3）如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L₁拴在其上。手握电子秤沿着（2）中L₂的方向拉开细线L₂ ，使{#blank#}2{#/blank#}和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F₂；

（4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F₁、F₂的图示，根据平行四边形定则作出F₁、F₂的合力F^'的图示，若{#blank#}3{#/blank#}，则平行四边形定则得到验证。

①在木板上固定一张白纸，然后竖直固定木板。

②将弹簧测力计A的一端挂在P点。

③带绳结O的细绳套，一端连接A的挂钩，一端连接重物M，另一端连接弹簧测力计B的挂钩。

④手持弹簧测力计B的另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。

⑤分别读出弹簧测力计A和B的示数，在白纸上记录O点的位置和细绳的方向。

⑥改变A、B弹簧拉力的夹角，重复④⑤操作步骤进行多次实验和记录。

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