實(shí)驗(yàn)三探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律(限時(shí)40分鐘)1.[2024·福建漳州一中模擬]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).在一半圓形刻度盤上安裝兩個(gè)可以沿盤邊緣自由移動(dòng)的拉力傳感器A、B,兩輕繩的一端分別系在A、B掛鉤上,另一端系成結(jié)點(diǎn)O.在O點(diǎn)掛上重G=2.0N的鉤碼,使O位于刻度盤圓心,改變繩與豎直方向的夾角,分別記錄A、B的示數(shù)F1、F2及對(duì)應(yīng)刻度盤上的角度θ1、θ2.作出F1、F2和合力F的圖示,比較F與G是否等大反向,即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則.(1)下列操作中正確的是.(填正確答案標(biāo)號(hào))

A.刻度盤必須豎直放置B.實(shí)驗(yàn)中要保證角度θ1、θ2始終等大C.實(shí)驗(yàn)中要保證結(jié)點(diǎn)O與刻度盤圓心始終重合(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得F1=1.0N、F2=1.5N,θ1=45°、θ2=30°,圖乙中已畫出F1、F2的圖示及過(guò)O點(diǎn)的豎直線OP,請(qǐng)根據(jù)平行四邊形定則在圖乙中作出合力F的圖示;(3)A固定,再將B從0°處的P位置順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至90°處,則拉力傳感器A的示數(shù)(選填“變大”“變小”或“不變”).

2.[2024·山東濟(jì)南模擬]利用橡皮筋、彈簧測(cè)力計(jì)和圓形量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則.(1)量角器固定在水平桌面上,將帶細(xì)繩套的橡皮筋一端用圖釘固定,如圖甲.(2)兩細(xì)繩套掛上彈簧測(cè)力計(jì),互成角度拉兩只彈簧測(cè)力計(jì),將結(jié)點(diǎn)拉至量角器圓心O點(diǎn),如圖乙,此時(shí)右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N,記錄此時(shí)力F1、F2的大小和方向.在紙上作力F1、F2的圖示并得到合力F,如圖丙.

(3)改變兩細(xì)繩套的夾角,仍將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn),記錄此時(shí)力F3、F4的大小和方向.(4)請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出F3、F4合力F'的力的圖示.(5)多次重復(fù)步驟(3)和(4),比較每次作出的合力,如果這些合力在誤差允許范圍內(nèi)都,則說(shuō)明一個(gè)力分解成兩個(gè)力有多種分解方式,分力與合力的關(guān)系遵循平行四邊形定則.

3.[2024·廣東深圳模擬]某同學(xué)用電子秤、水瓶、細(xì)線、墻釘和白紙等物品,在家中做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用電子秤測(cè)量3個(gè)水瓶的重力FA、FB、FC,在墻面上貼上白紙,固定兩個(gè)墻釘P、Q,將3根細(xì)線一端打結(jié),結(jié)點(diǎn)為O,其中兩根細(xì)線跨過(guò)墻釘,3根細(xì)線下端掛上水瓶,如圖甲;②等3個(gè)水瓶處于靜止時(shí),在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置,記錄3根細(xì)線的方向;③在白紙上按一定的標(biāo)度作出OP、OQ、OC對(duì)O點(diǎn)的拉力FA、FB、FC的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出FA、FB的合力F的圖示,如圖乙.回答下面問(wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是.

(2)下面實(shí)驗(yàn)操作中,可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是.

A.選用粗糙的細(xì)線B.記錄細(xì)線方向時(shí)兩點(diǎn)的距離遠(yuǎn)一點(diǎn)C.夾角∠POQ盡可能大一些(3)∠POQ<90°,緩慢增大FB,要保持細(xì)線OP方向不變,下面方法可行的是.

A.保持FC不變,緩慢減小FAB.保持FC不變,緩慢增大FAC.保持FA不變,緩慢減小FCD.保持FA不變,緩慢增大FC(4)若,則證明兩個(gè)互成角度的力的合成滿足平行四邊形定則.

4.[2024·山西太原模擬]在做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)(1)在水平放置的情況下對(duì)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行校零,對(duì)拉時(shí)示數(shù)相等,然后在豎直平面內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖甲,則拉力的測(cè)量值(選填“偏大”或“偏小”).

(2)在水平桌面上做實(shí)驗(yàn)時(shí),如圖乙,先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋拉到一定長(zhǎng)度,記下,同時(shí)記下F1、F2的大小和方向.再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋,把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為N.

(3)以下操作有利于提高本實(shí)驗(yàn)精度的是;

A.記錄細(xì)線方向時(shí)兩點(diǎn)的距離遠(yuǎn)一點(diǎn)B.F1與F2的夾角盡可能大一些(4)該興趣小組通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),肯定有誤的是.

A.F1=2.10N,F2=1.90N,F=2.90NB.F1=2.10N,F2=2.60N,F=5.50NC.F1=2.10N,F2=3.80N,F=1.10ND.F1=2.10N,F2=2.10N,F=1.10N5.[2024·遼寧沈陽(yáng)模擬]小亮在家中用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品,驗(yàn)證力的平行四邊形定則.(1)如圖甲所示,在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺,記下水壺靜止時(shí)電子秤的示數(shù)F.(2)如圖乙所示,將三根細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié),另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上.水平拉開(kāi)細(xì)線L1,在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、和電子秤的示數(shù)F1.

(3)如圖丙所示,將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上,并將L1拴在其上.手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開(kāi)細(xì)線L2,使三根細(xì)線的方向與(2)中重合,記錄電子秤的示數(shù)F2.(4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示,根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F'的圖示,若,則平行四邊形定則得到驗(yàn)證.

(5)小亮在步驟(3)中沒(méi)有讓O點(diǎn)的位置與(2)中記錄的O點(diǎn)位置重合,但細(xì)線L1和細(xì)線L2的方向都與(2)中平行,這樣(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)造成較大誤差.

6.[2024·河北承德模擬]某同學(xué)做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn).如圖甲所示為某次實(shí)驗(yàn)中用手通過(guò)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)的示意圖,其中A為固定橡皮條的圖釘,OM和ON為連接小圓環(huán)和彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)繩.(1)本實(shí)驗(yàn)主要采用的科學(xué)方法是.

A.控制變量法 B.等效替代法(2)小圓環(huán)靜止時(shí),記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2,此外還必須.

A.記錄小圓環(huán)的位置 B.記錄兩細(xì)繩的方向C.測(cè)量?jī)杉?xì)繩的夾角 D.測(cè)量橡皮條的伸長(zhǎng)量(3)再用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉小圓環(huán),正確操作并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到圖乙所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.圖乙中的力F和力F',一定沿橡皮條AO方向的是(選填“F”或“F'”).

(4)在另一次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩OM和ON對(duì)小圓環(huán)施加平行于木板平面的拉力作用,兩個(gè)拉力的方向如圖丙