1、规范演练9探究两个互成角度的力的合成规律1.（2019湖南醴陵二中月考）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小.用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向. 甲 乙完成下列填空：（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端
2、仍拉至O点，这样做的目的是_.（2）实验中利用图中标记的O点和b点确定分力方向时，图甲中的b点标记得不妥，其原因是_.（3）图乙是根据实验数据作出的力的图示，其中（选填“F”或“F”）是F1和F2合力的实际测量值.解析：（1）两次保证O点在同一位置，目的是保证F1、F2共同作用效果与F相同；（2）标记方向时，应取距离较远的两点，故b点标记得不妥的原因是Ob两点距离太近；（3）平行四边形的对角线一定是理论值，与AO共线的一定是实际测量值.答案：（1）保证F1、F2共同作用效果与F相同（2）Ob两点距离太近（3）F2.（2019丹东一模）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”.弹簧
3、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，并在贴于竖直木板上的白纸上记录O点的位置和细线的方向.（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为N.（2）下列不必要的实验要求是（请填写选项前对应的字母）.A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前调零C.细线方向应与木板平面平行D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在保证现有器材不变的情况下怎样调整水平拉B的力？_.解析：（1）弹簧测力计的最小分
4、度为0.2 N，故读数为3.6 N；（2）本实验是利用共点力的平衡验证平行四边形定则，实验中必须知道O点所受的各个力的大小和方向，A是必需的；对于弹簧测力计的使用来讲，BC是必需的；实验中只要三力平衡即可，O点的位置没有特别要求，D不必要.（3）只要使A的示数减小就行，说法合理即可.答案：（1）3.6（2）D（3）减小拉B的力、减小OB与OA间的夹角（二者答一即可）3.（2019烟台一模）某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400 N/m的轻质弹簧AA，将弹簧的一端A固定在竖直墙面上.不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧测力计甲、乙的挂钩上，
5、其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示.在实验过程中，保持弹簧AA伸长1.00 cm不变. 图1图2（1）若OA、OC间夹角为90，弹簧测力计乙的读数是N（如图2所示），则弹簧测力计甲的读数应为N.（2）在（1）问中若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧测力计甲的读数大小将，弹簧测力计乙的读数大小将.解析：（1）弹簧测力计的最小分度为0.1 N，故应估读一位，读数为3.00 N；轻质弹簧AA上的拉力FAkx4.00 N，弹簧测力计乙的读数为F乙3.00 N，根据受力平衡知弹簧测力计甲的读数F甲5.00 N.（2）弹簧测力计甲与弹簧测力计乙拉力的合力与轻弹簧上的
6、拉力等大反向，根据图解法（如图）可知，弹簧测力计甲的读数一直变小，弹簧测力计乙的读数大小先变小后变大.答案：（1）3.005.00（2）一直变小先变小后变大4.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤：将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向. 图甲图乙如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）.每次将弹簧测力计示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F/N00.501.
7、001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力记为FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：（1）利用表中数据在图丙中画出F-l图线，根据图线求得l0cm.图丙图丁（2）测得OA6.00 cm，OB7.60 cm，则FOA的大小为N.（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F的图示.
8、（4）通过比较F与的大小和方向，即可得出实验结论.解析：（1）在坐标系中描点，用平滑的曲线（直线）将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l010.0 cm.图甲图乙（2）橡皮筋的长度lOAOB13.60 cm，由图甲可得F1.80 N，所以FOAFOBF1.80 N.（3）利用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边的平行四边形，对角线即为合力F，如图乙.（4）FO O的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F是FOA、FOB两个力的合力，所以只要比较F和FO O的大小和方向，即可得出实验结论.答案：（1）如图甲所示
9、10.0（9.8、9.9、10.1均正确）（2）1.80（1.701.90均正确）（3）如图乙所示（4）FO O5.（2019天津和平区二模）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”.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.（1）为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向，如果作图得到的合力方向近似在方向上，且大小近似等于，则平行四边形定则得以验证.（2）下列不必要的实验要求是.A.木板平面要保持竖直B.两个弹簧测力计必须完全相同C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力
10、，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学使弹簧测力计B处于水平方向，发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了能够完成实验，他可以.A.换用质量更轻的重物B.保持弹簧测力计B的拉力方向不变，减小其拉力C.保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其顺时针旋转一个小角度D.保持弹簧测力计B的拉力大小不变，将其逆时针旋转一个小角度解析：（1）由实验的原理可知，需要验证A、B弹簧测力计的合力大小与物体的重力大小相等，方向相反，所以需要作图得到的合力方向近似在竖直向上的方向上，且大小近似等于重物M的重力，则平行四边形定则得以验证.（2）实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形
11、定则”，因此需要每个力的方向都在竖直方向的平面内，所以木板平面要保持竖直，故选项A正确；弹簧测力计的作用是测出力的大小，所以两个弹簧测力计不一定必须完全相同，故选项B不必要；拉线方向必须与木板平面平行，这样才能确保力的准确性，故选项C正确；只要每次实验两弹簧测力计拉力的合力近似与重物M的重力等大反向，平行四边形定则即得到验证，不必要每次都使O点静止在同一位置，故选项D不必要.（3）当弹簧测力计A超出其量程，则说明与弹簧测力计B和重物相连的两根细线的拉力的合力已偏大，欲减小合力的大小，可以保持两个力的方向不变（两力相互垂直）减小其中一个力的大小，也可以保持两个力的大小不变增大两力的夹角，故选项A
12、、B、C可行，选项D不可行.答案：（1）竖直重物M的重力（2）BD（3）ABC6.（2019玉溪二模）某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材做“探究求合力的方法”的实验，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2，主要实验步骤如下：.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点处，记下弹簧测力计的示数F.弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0方向，绳套2沿120方向，记下弹簧测力计的示数F1.根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F
13、1.比较即可初步验证.只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤.回答下列问题：（1）完成实验步骤中；.（2）将绳套1由0方向缓慢转动到60方向，同时绳套2由120方向缓慢转动到180方向，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，保持绳套1和绳套2的夹角120不变，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是.（填选项前的字母）A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小 D.先减小后增大解析：（1）根据平行四边形定则计算绳套1的拉力F1Ftan 30F，通过比较F1和F1，在误差允许的范围内相同，则可初步验证.2（2）两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出关系图象，如图所示.由此可知，绳套1的拉力大小逐渐增大，选项A正确.答案：（1）FF1和F1（2）A
