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题型：实验探究题题类：难易度：普通

2024届广东省部分学校高三下学期二模联考物理试题

小明在探究“两个互成角度的力的合成规律”时，用到两根相同的橡皮筋、木板、白纸、笔、图钉、细线和刻度尺。请帮助他完善以下步骤。

（1）如图甲所示，先把两根橡皮筋 $\text{[math]}$ 和细绳 $\text{[math]}$ 的一端连接，结点记为 $\text{[math]}$ 。

（2）用刻度尺测量橡皮筋 $\text{[math]}$ 的原长，记为 $\text{[math]}$ 。

（3）如图乙所示，在木板上固定白纸，在白纸上的 $\text{[math]}$ 点固定橡皮筋 $\text{[math]}$ 的上端，用手拉动橡皮筋 $\text{[math]}$ 的自由端，记录此时橡皮筋 $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ 和结点 $\text{[math]}$ 的位置。

（4）如图丙所示，左手拉动橡皮筋 $\text{[math]}$ 的自由端，右手拉动细线 $\text{[math]}$ ，使得 $\text{[math]}$ 点两次位置重合，记录此时橡皮筋 $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ 和。

（5）把橡皮筋 $\text{[math]}$ 和细线 $\text{[math]}$ 互换位置再拉动，使，记录。

（6）根据胡克定律可知，橡皮筋 $\text{[math]}$ 的弹力大小和形变是成正比，以形变量的大小作为弹力 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ ，根据记录的信息作出平行四边形，比较对角线 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的大小和方向是否大致相同，从而判断两个互成角度的力的合成是否遵循平行四边形定则。

举一反三

某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：

A．在桌面上放一块方木板，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．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．记下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，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，看它们是否相同，得出结论．

上述步骤中：

“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．

某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．

如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图，橡皮条的一端固定在木板上A位置，另一端系有轻质小圆环；轻质细绳OB和OC一端系在小圆环上（大小可忽略不计），另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环，使橡皮条沿平行木板平面伸长至某一个位置。对于上述验证力的平行四边形定则的这部分实验过程，下列正确的是（）

“探究两个互成角度的力的合成规律”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的力的图示。

甲、乙两位同学为了探究力的合成规律，分别设计了下图两个实验。甲利用圆桌、三个相同的定滑轮、轻绳和钩码组装成了如图甲装置；乙利用水平天花板、两个相同的定滑轮、轻绳和钩码组装成了如图乙装置。

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