新高考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理+分層練習(xí)專題13 探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（含解析）

2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題13探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標(biāo)2新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄績(jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。2.實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、小圓環(huán)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個(gè))。3.實(shí)驗(yàn)原理：等效思想：使一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1和F2的作用效果相同，就是使同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)O，即伸長(zhǎng)量相同，所以F′為F1和F2的合力，作出力F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F、F′在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同。4.數(shù)據(jù)處理：（1）用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出a、b這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線,此對(duì)角線即為合力F的圖示。（2）用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)c的拉力F'的圖示。（3）比較F與F'是否完全重合或幾乎重合,從而驗(yàn)證平行四邊形定則。5.誤差分析：（1）系統(tǒng)誤差:彈簧測(cè)力計(jì)本身不夠準(zhǔn)確造成的誤差,為此要選擇比較準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)。（2）偶然誤差:彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)和作圖造成偶然誤差,需要多做幾次實(shí)驗(yàn),并且使兩分力F1、F2的夾角適當(dāng)大些。6.注意事項(xiàng)：（1）使用彈簧測(cè)力計(jì)前,要先調(diào)整指針使其指在零刻度處;再將兩只彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉,如果兩個(gè)示數(shù)相同方可使用。（2）實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)細(xì)繩套不要太短。（3）在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)到達(dá)的位置一定要相同。（4）用兩只彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條時(shí),夾角不宜太大也不宜太小。（5）在用力拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向。彈簧測(cè)力計(jì)中彈簧軸線、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。（6）畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同,要恰當(dāng)選定標(biāo)度,使力的圖示稍大一些?！纠?】某同學(xué)用圖甲所示裝置做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。（1）要減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是()A．兩個(gè)分力SKIPIF1<0的大小要適當(dāng)大些

B．兩個(gè)分力SKIPIF1<0間的夾角要盡量大些C．拉橡皮筋的細(xì)繩要細(xì)些且要稍短一些

D．標(biāo)記細(xì)繩方向的點(diǎn)要盡量離結(jié)點(diǎn)近些（2）若實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的量程均為5N，某次實(shí)驗(yàn)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，兩個(gè)繩套間的夾角為60°，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恰好均如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N，你認(rèn)為這次操作____________（填“合適”或“不合適”），原因是____________（3）某次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖丙所示，這次實(shí)驗(yàn)SKIPIF1<0剛好垂直，若在圖丙所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，保持結(jié)點(diǎn)的位置SKIPIF1<0的方向不變，將兩個(gè)分力的夾角增大，則SKIPIF1<0_________（填“變大”“變小”或“不變”），SKIPIF1<0___________（填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

A

3.6

不合適

兩個(gè)分力的合力大于彈簧測(cè)力計(jì)的量程，當(dāng)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)將無法操作

變大

不變【詳解】（1）[1]A．為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)讓兩力適當(dāng)大些，故A正確；B．兩個(gè)分力SKIPIF1<0、SKIPIF1<0間的夾角不宜過大或過小，那樣作圖不方便，容易產(chǎn)生誤差，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．為了準(zhǔn)確記下拉力的方向，故采用兩點(diǎn)描線時(shí)兩點(diǎn)應(yīng)盡量距離大一些，細(xì)繩應(yīng)長(zhǎng)些，故CD錯(cuò)誤。故選A。（2）[2]彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.6N。[3]這次操作不合適。[4]因?yàn)楫?dāng)SKIPIF1<0與SKIPIF1<0大小都為3.6N．且夾角為60°時(shí)，兩個(gè)力的合力大小為SKIPIF1<0即F超過了彈簧測(cè)力計(jì)的量程，當(dāng)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)將無法操作。（3）[5][6]結(jié)點(diǎn)的位置不變，合力不變，即SKIPIF1<0不變，SKIPIF1<0方向不變，增大兩個(gè)分力夾角．由圖示可知，SKIPIF1<0均增大。新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新【例2】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則。在圓形水平桌面上平鋪固定一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)不計(jì)摩擦的滑輪，其中滑輪P1固定在桌邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)。將三根繩子系在同一點(diǎn)O，每根繩子的另一端各掛一定數(shù)量的砝碼（每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m），當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，記錄每根繩上的砝碼數(shù)量便可得出三根繩子的拉力大小，按照正確步驟進(jìn)行操作，完成實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列說法正確的是______A．必須以O(shè)P2、OP3繩的拉力為相鄰邊作平行四邊形B．若三根繩互成120°角，則三根繩所掛鉤碼數(shù)量相等C．以O(shè)P2、OP3繩的拉力作平行四邊形，所夾對(duì)角線（合力理論值）大小與OP1拉力大小相同，則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則D．三根繩可以用橡皮筋代替（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若O點(diǎn)的位置不在圓桌中心______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（3）若三個(gè)滑輪不在同一水平面上，且高度偏差較大______（填“能”或“不能”）在白紙上準(zhǔn)確記錄力的大小和方向?！敬鸢浮?/p>

BD

不會(huì)

能【詳解】（1）[1]A．作用在O點(diǎn)的三個(gè)力分別為OP1、OP2、OP3三根繩子中的拉力，由三力平衡可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)平行四邊形定則任意合成兩根繩子中的拉力，如果兩根繩子拉力的合力與第三根繩子中的拉力等大、反向、共線，那么就驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。故任意選取兩根繩的拉力為相鄰邊作平行四邊形即可，A錯(cuò)誤；B．由平行四邊形定則可知，若三根繩互成120°角，則其中兩根繩中拉力的合力在它們夾角角平分線方向，則兩根繩中拉力大小相等，又因?yàn)閮蓚€(gè)等大分力夾角120°時(shí)合力與兩分力相等，故三根繩子中的拉力相等，即三根繩所掛鉤碼數(shù)量相等，B正確；C．以O(shè)P2、OP3繩的拉力作平行四邊形，所夾對(duì)角線（合力理論值）大小與OP1拉力大小相同，方向OP1拉力方向相反，則驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。僅合力理論值大小與OP1拉力大小相同，無法驗(yàn)證平行四邊形定則成立，C錯(cuò)誤；D．三根繩用橡皮筋代替不會(huì)影響拉力方向、大小的記錄，故三根繩可以用橡皮筋代替，D正確。故選BD。（2）[2]本實(shí)驗(yàn)需要通過三力平衡驗(yàn)證力的平行四邊形定則，每次平衡后，取下沙桶前記錄好節(jié)點(diǎn)與力的方向即可，因此改變滑輪的位置和相應(yīng)沙桶中沙的質(zhì)量，使系統(tǒng)再次達(dá)到平衡，繩的結(jié)點(diǎn)O的位置不必保持不變。即O點(diǎn)的位置不在圓桌中心不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（3）[3]三個(gè)滑輪不在同一水平面上，則三個(gè)力所在的平面與桌面不共面，在桌面上記錄細(xì)線方向時(shí)記錄的是三個(gè)力在水平桌面上投影的方向，由幾何關(guān)系可知，三個(gè)力投影的夾角與三個(gè)拉力的夾角相同，故三個(gè)滑輪不在同一水平面上，不會(huì)影響拉力方向的記錄，也能在白紙上準(zhǔn)確記錄力的大小和方向；2.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新【例3】某小組為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)半圓形刻度盤上安裝兩個(gè)可以沿盤邊緣移動(dòng)的拉力傳感器A、B，兩傳感器的掛鉤分別系著輕繩，輕繩的另一端系在一起，形成結(jié)點(diǎn)O，并使結(jié)點(diǎn)O位于半圓形刻度盤的圓心．在O點(diǎn)掛上重G＝2.00N的鉤碼，記錄兩傳感器A、B的示數(shù)F1、F2及輕繩與豎直方向的夾角θ1、θ2，用力的圖示法即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則．(1)當(dāng)F1＝1.00N、F2＝1.50N，θ1＝45°、θ2＝30°時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中用力的圖示法作圖________，畫出兩繩拉力的合力F，并求出合力F＝________N．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，將傳感器A固定在某位置后，再將傳感器B從豎直位置的P點(diǎn)緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，得到了一系列B傳感器的示數(shù)F2和對(duì)應(yīng)的角度θ2，作出了如圖丙所示的F2-θ2圖象，由圖丙可知A傳感器所處位置的角度θ1＝________．【答案】

2.01(1.97～2.05)

60°【詳解】（1）F1、F2的圖示及力的合成圖如圖所示，根據(jù)比例關(guān)系可知合力大小為2.01N．（2）根據(jù)丙圖可知，當(dāng)θ2＝SKIPIF1<0時(shí)，F(xiàn)2=2.0N；F1、F2的合力仍為重力G=2N，根據(jù)平衡條件則有：F1cosθ1+F2cos60°=G，F(xiàn)1sinθ1=F2sin60°，解得：F1=2N，θ1=60°【多維度分層專練】1．“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的主要科學(xué)方法是___________。A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法（2）實(shí)驗(yàn)桌上已有的器材如圖所示，為完成該實(shí)驗(yàn)還需要的器材是___________。A．一根橡皮筋

B．兩個(gè)鉤碼C．三角板一套

D．天平（3）老師拍攝同學(xué)們實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的照片如圖所示，則操作正確的是___________。A．

B．C．

D．（4）規(guī)范操作后，請(qǐng)讀出圖中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為___________N。（5）實(shí)驗(yàn)操作完成后作出___________（選填“力的示意圖”或“力的圖示”）來探究合力與分力的關(guān)系。【答案】

B

C

C

1.70

力的圖示【詳解】(1)[1]合力與分力是作用效果相同的關(guān)系，所以實(shí)驗(yàn)用的等效替代法，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B；(2)[2]除了實(shí)驗(yàn)桌上已有的器材，在做力的圖示時(shí)，還需要一套三角板，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C；(3)[3]A．圖中夾角和拉力較大，白紙的可利用部分較少，用作圖法求的合力誤差會(huì)比較大，故A錯(cuò)誤；B．圖中彈簧測(cè)力計(jì)與白紙不平行，故B錯(cuò)誤；CD．D圖中彈簧測(cè)力計(jì)和繩不在一條直線上，誤差較大，C中彈簧測(cè)力計(jì)與白紙平行，拉力和角度適中，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C；(4)[4]指針指在刻度1.7，測(cè)力計(jì)需要估讀，則讀數(shù)為1.70N；(5)[5]探究求合力實(shí)驗(yàn)，是用作圖法尋找合力與分力的關(guān)系，要求力的大小和方向準(zhǔn)確，所以用力的圖示法。2．某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為0～5N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)，橡皮條（帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套），刻度尺，圖釘（若干個(gè)）。（1）如圖1所示的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N；（2）具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的是________（填選項(xiàng)前的字母）A．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些B．再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置必須保持相同C．使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)一些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)一些（3）該小組的同學(xué)用如圖2所示的同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn)，白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn)，如圖3所示，其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是________（填選項(xiàng)字母）【答案】

3.00

ACD

B【詳解】（1）[1]由圖可以讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.00N；（2）[2]A．合力與分力的關(guān)系為等效替代的關(guān)系，效果是相同的，所以在同一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要讓兩個(gè)力拉橡皮條和一個(gè)力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同，則結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同，同時(shí)拉力要適當(dāng)大一些，可以有效減小誤差，A正確；B．在重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線，可以減小因摩擦產(chǎn)生的誤差，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度，可以減小偶然誤差，C正確；D．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)一些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)一些，可以減小方向誤差，D正確。故選ACD。（3）[3]A．為了便于確定拉力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些，同時(shí)在紙上描點(diǎn)時(shí)，所描的點(diǎn)不要太靠近結(jié)點(diǎn)，A圖中所描的點(diǎn)太靠近結(jié)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．B圖中所描的點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)的距離適中，力的大小適中，而且兩個(gè)力的夾角的大小也適中，B正確；C．實(shí)驗(yàn)要方便、準(zhǔn)確，兩分力適當(dāng)大點(diǎn)，C圖中的讀數(shù)相對(duì)于選取的單位長(zhǎng)度的力作圖時(shí)線段太短，產(chǎn)生的相對(duì)誤差太大，C錯(cuò)誤；D．D圖中兩個(gè)分力之間的夾角太小，這樣相對(duì)誤差較大，D錯(cuò)誤。故選B。3．在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置及過程如圖甲乙丙所示，E為橡皮筋原長(zhǎng)時(shí)小圓環(huán)的位置，O為實(shí)驗(yàn)時(shí)小圓環(huán)被拉至的位置。（1）圖丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為___________N；（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，必須記錄的有___________；（本小題有多個(gè)選項(xiàng)正確）A．甲圖中E的位置

B．乙圖中O的位置C．OB、OC的方向

D．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（3）下列選項(xiàng)中，與本實(shí)驗(yàn)要求相符的是___________；（本小題有多個(gè)選項(xiàng)正確）A．兩細(xì)繩OB、OC夾角要盡量大一些B．讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需保證兩次橡皮筋伸長(zhǎng)量相同即可D．多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，均應(yīng)將小圓環(huán)拉到O點(diǎn)處（4）某次實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖戊所示，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn)，拉力F的方向過P點(diǎn)；三個(gè)力的大小分別為：F1=2.70N、F2=2.30N和F=4.00N。得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和圖中給出的標(biāo)度：①在圖中作出F1和F2的合力；②根據(jù)作圖求出該合力為___________N。（5）圖己為小明與小華對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的探究方案，兩人針對(duì)實(shí)驗(yàn)中是否需要記錄O點(diǎn)的位置持有不同觀點(diǎn)：小明認(rèn)為需要記錄，而小華認(rèn)為不需要。你贊同_________（選填“小明”或“小華”）的觀點(diǎn)，理由是_______。【答案】

2.35

BCD

BD

，3.99

小華

只要系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩力的合力大小方向就不變，所以不需要記錄O點(diǎn)位置【詳解】（1）[1]彈簧測(cè)力計(jì)最小分度為0.1N，讀數(shù)要讀到0.01N，圖中讀數(shù)為2.35N。（2）[2]必須要記錄的有兩個(gè)分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向，力的大小通過彈簧測(cè)力計(jì)讀出，兩次都要使小圓環(huán)被拉到O點(diǎn)位置，所以必須記錄的有B、C、D。（3）[3]A．兩細(xì)繩OB、OC夾角要適當(dāng)大一些，但不能太大，合力一定時(shí)，兩分力夾角太大則兩分力很大，導(dǎo)致測(cè)量誤差變大，故A錯(cuò)誤；B．讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，規(guī)范操作，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅需保證兩次橡皮筋伸長(zhǎng)量相同，還必須都是沿豎直方向伸長(zhǎng)至O點(diǎn)才行，故C錯(cuò)誤；D．多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，都要保證彈簧測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到的位置相同，故D正確。故選BD。（4）[4]由于標(biāo)度已經(jīng)選定，作圖時(shí)要保證表示F1、F2的線段長(zhǎng)度為標(biāo)度的2.7倍和2.3倍，作圖如下量出作圖法求出的合力長(zhǎng)度約為標(biāo)度的3.99倍，所以合力大小為3.99N。（5）[5][6]圖己方案中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的共同作用效果是平衡O點(diǎn)下方所懸掛重物的重量，所以O(shè)點(diǎn)位置發(fā)生移動(dòng)，只要系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩力的合力大小方向就不變，所以不需要記錄O點(diǎn)位置的，故贊同“小華”的觀點(diǎn)。4．某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。一豎直木板上固定白紙，白紙上附有角度刻度線。彈簧測(cè)力計(jì)a和b連接細(xì)線系于O點(diǎn)，其下端用細(xì)線掛一重物Q，使結(jié)點(diǎn)O靜止在角度刻度線的圓心位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。（1）圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為______N。（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是______。（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）A．應(yīng)測(cè)量重物Q所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)a、b通過細(xì)線對(duì)O點(diǎn)作用力的合力就是重物Q的重力C．連接彈簧測(cè)力計(jì)a、b以及重物Q的細(xì)線不必等長(zhǎng)，但三根細(xì)線應(yīng)與木板平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使Ｏ點(diǎn)靜止在同一位置（3）彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持兩彈簧測(cè)力計(jì)間的夾角不變，直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平為止，此過程中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)會(huì)______、彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)會(huì)______。（填“變大”、“不變”、“變小”、“先變大后變小”、“先變小后變大”）【答案】

5.80

AC

變小

變大【詳解】（1）[1]彈簧測(cè)力計(jì)SKIPIF1<0的分度值為0.1N，需要估讀到0.01N，所以示數(shù)為5.80N。（2）[2]A．實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的是彈簧測(cè)力計(jì)a、b對(duì)O點(diǎn)的拉力用平行四邊形定則合成后，與重物Q對(duì)O點(diǎn)的拉力是否等大反向，而Q對(duì)O點(diǎn)的拉力與Q的重力相等，所以應(yīng)測(cè)量重物Q所受的重力，故A正確；B．彈簧測(cè)力計(jì)a、b對(duì)O點(diǎn)的拉力的合力與重物Q的重力是一對(duì)平衡力，而不是同一個(gè)力，故B錯(cuò)誤；C．連接彈簧測(cè)力計(jì)a、b以及重物Q的細(xì)線不必等長(zhǎng)，但三根細(xì)線應(yīng)與木板平行，以減小作圖誤差，故C正確；D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次O點(diǎn)靜止時(shí)，Q對(duì)O點(diǎn)的作用效果與O點(diǎn)的位置無關(guān)，所以不要求每次都使O點(diǎn)靜止在同一位置，故D錯(cuò)誤。故選AC。（3）[3][4]方法一：由題意，根據(jù)幾何關(guān)系可知，彈簧測(cè)力計(jì)a、b對(duì)O的拉力Fa、Fb以及Q對(duì)O的拉力G組成的矢量三角形內(nèi)接于圓內(nèi)，如圖所示，可知在彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)變小，彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)會(huì)變大。方法二：由題意可知重物對(duì)O拉力的的對(duì)角（即力作用線的反向延長(zhǎng)線所在的夾角）始終為120°，設(shè)SKIPIF1<0的對(duì)角為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的對(duì)角為SKIPIF1<0，由于三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力一定與另外一個(gè)力等大反向，所以根據(jù)幾何關(guān)系以及余弦定理可得SKIPIF1<0在彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平的過程中，SKIPIF1<0由90°增加至150°，SKIPIF1<0由150°減小至90°，所以SKIPIF1<0變小，SKIPIF1<0變大。5．某實(shí)驗(yàn)小組用彈簧測(cè)力計(jì)和量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O的正上方A點(diǎn)，另一端系繩套1和繩套2。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①?gòu)椈蓽y(cè)力計(jì)掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；②彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)再次到達(dá)O點(diǎn)，此時(shí)繩套1沿0°方向，繩套2沿120°方向，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1；③根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算出繩套1的拉力F1′=________；④比較________，即可初步驗(yàn)證力的平行四邊形定則。（2）將繩套1由0°方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到60°方向，同時(shí)保持繩套2沿120°方向不變，此過程中仍舊保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O點(diǎn)不動(dòng)，關(guān)于繩套1的拉力大小的變化，下列結(jié)論正確的是________。A．逐漸增大

B．先增大后減小C．逐漸減小

D．先減小后增大【答案】

SKIPIF1<0F

F1與F′1的大小

D【詳解】（1）[1]根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算出繩套1的拉力F′1=Ftan30°=SKIPIF1<0F[2]比較F1和F′1的大小，即可初步驗(yàn)證力的平行四邊形定則；（2）[3]保持繩套2方向不變，繩套1從圖示位置向下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°，此過程中保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在O點(diǎn)不動(dòng)，說明繩套1和繩套2拉力的合力不變，繩套1轉(zhuǎn)動(dòng)過程受力分析如圖所示，故繩套1的拉力先減小后增大。故選D。6．安慶某中學(xué)107班的學(xué)生在做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)SKIPIF1<0，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、和SKIPIF1<0，回答下列問題。（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，能完成實(shí)驗(yàn)是____________；A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是____________；A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)SKIPIF1<0的位置，并記錄SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三段繩子的方向B．量出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三段繩子的長(zhǎng)度C．用量角器量出三段繩子之間的夾角D．用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量（3）在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖中__________（選填“甲”或“乙”）是正確的。【答案】

C

A

甲【詳解】（1）[1]要使結(jié)點(diǎn)O處于平衡狀態(tài)，三根繩子的拉力F1、F2、F3的合力應(yīng)為零，在力之間有夾角的情況下，應(yīng)使其中一個(gè)力的大小處在另外兩個(gè)力之差與之和的范圍內(nèi)。故選C。（2）[2]A．在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確；BC．其中OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度和三段繩子之間的夾角不必測(cè)量，故BC錯(cuò)誤；D．由于每個(gè)鉤碼質(zhì)量相同，三個(gè)力的大小可以用鉤碼重力的倍數(shù)來表示，故不需要測(cè)出鉤碼的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選A。（3）[3]由于繩子OC段的拉力一定豎直向下，故F3方向一定豎直向下，可知甲圖正確。故選甲。7．某同學(xué)利用拉力傳感器來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在貼有白紙的豎直板上，有一水平細(xì)桿MN，細(xì)桿上安裝有兩個(gè)可沿細(xì)桿移動(dòng)的拉力傳感器A、B，傳感器與計(jì)算機(jī)相連接．兩條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線AC、BC(AC>BC)的一端結(jié)于C點(diǎn)，另一端分別與傳感器A、B相連。結(jié)點(diǎn)C下用輕細(xì)線懸掛重力為G的鉤碼D。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩個(gè)傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的AC、BC繩的張力數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線。AB間的距離每增加0.2m，就在豎直板的白紙上記錄一次A、B、C點(diǎn)的位置．則在本次實(shí)驗(yàn)中，所用鉤碼的重力G＝________N；當(dāng)AB間距離為1.00m時(shí)，AC繩的張力大小FA＝________N；實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是________________?！敬鸢浮?/p>

30.0

18.0

BC繩張力的方向【詳解】[1]根據(jù)題意，由于AC＞BC，所以剛開始分開的時(shí)候，AC繩拉力為零，BC繩拉力等于鉤碼的重力，可知G=30.0N；[2]由題給圖象分析可以知道圖線Ⅱ?yàn)槔KAC拉力的圖象，則當(dāng)AB間距離為1.00m時(shí)，由圖線可以知道此時(shí)AC繩的張力大小FA＝18N；[3]實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是記錄AC、BC繩張力的方向，從而便于畫出平行四邊形。8．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)。圓心為O的半圓形木板豎直固定，邊緣處有滑道可以用來固定拉力傳感器，將三根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線打結(jié)于P點(diǎn)，一根懸掛重物，另外兩根分別與兩拉力傳感器A、B相連。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①先僅用傳感器A拉住重物，調(diào)整細(xì)線SKIPIF1<0的長(zhǎng)度及傳感器A的位置使得結(jié)點(diǎn)P與圓心O重合，記錄傳感器A的示數(shù)SKIPIF1<0和____________；②再將傳感器B固定于圖示位置，仍保證__________________，調(diào)節(jié)傳感器A的位置至SKIPIF1<0處，記錄兩傳感器A、B的示數(shù)分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，同時(shí)記錄___________和___________；③畫出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三力的圖示，以SKIPIF1<0、SKIPIF1<0為鄰邊做出平行四邊形，連結(jié)所夾對(duì)角線得到合力F，對(duì)比合力F與_________的大小和方向得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(1)請(qǐng)將上述填空補(bǔ)充完整。(2)下列操作必要的是_________。A．細(xì)線SKIPIF1<0必