實驗三驗證力的平行四邊形定則(本欄目對應配套訓練P18~19)知識鞏固練習1.(2023年廣州六中模擬)某同學獨自一人進行“研究共點力的合成”這一實驗.因無法同時拉兩個彈簧測力計并記錄拉力的方向和大小，該同學的實驗操作步驟如下：①在木板上固定白紙，橡皮筋的一端用圖釘固定在木板上A點，另一端系上兩根帶繩套的細繩，在白紙上標出某標記點O.②先將細繩1的繩套拉至另一標記點B并用圖釘固定，再用彈簧測力計拉細繩2，將橡皮筋的另一端拉至O點并使兩細繩間有一定的夾角θ，如圖所示.記錄此時彈簧測力計的示數F1及細繩2的方向(沿OC方向).③松開細繩1的繩套端，用彈簧測力計拉細繩2，再次將橡皮筋的另一端拉到O點，記錄此時彈簧測力計的示數F2及細繩2的方向(沿圖中虛線方向).④______，記錄此時彈簧測力計的示數F3.

⑤確定標度，作出三個力的圖示，觀察這些力的圖示間的幾何關系.⑥改變標記點O、B的位置，重復上述實驗過程，多次實驗.(1)請寫出在上述步驟中遺漏的環(huán)節(jié)：__________________________.

(2)為完成這一實驗，這位同學應在步驟④中進行的操作過程為：__.

(3)這位同學根據記錄的三個力F1、F2和F3作圖，下列圖示符合這位同學的實驗過程的是______.

A BC D(4)這位同學想進一步進行合力與分力對應關系的探究，他在完成實驗步驟①、②后，保持橡皮筋的另一端仍在O點并緩慢改變細繩2的方向，觀察到彈簧測力計的讀數逐漸增大，則兩細繩間夾角θ的變化情況為__.

【答案】(1)沒有標記C點位置(2)見解析(3)D(4)見解析【解析】(1)上述步驟中沒有標記C點的位置.(2)將細繩2的繩套拉至標記點C并用圖釘固定，再用彈簧測力計拉細繩1，將橡皮筋的另一端拉至O點，且使細繩1沿OB方向，記錄此時彈簧測力計的示數F3及細繩1的方向.(3)相等效果的力F2應該與橡皮筋共線，為虛線OC方向；F1、F3的合力F合應該指向平行四邊形的對角線，故選D.(4)OB垂直于OC時，彈簧測力計的讀數最小，順時針轉動OC，彈簧測力計的讀數逐漸增大，兩細繩間夾角變小；逆時針轉動OC，彈簧測力計的讀數逐漸增大，兩細繩間夾角變大.2.小亮利用圖甲中所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則，在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的定滑輪A和B，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的重量相等.當系統(tǒng)達到平衡時，根據鉤碼個數讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問題：(1)改變鉤碼個數，實驗可能完成的是.(填正確答案序號)A.鉤碼的個數N1＝1，N2＝3，N3＝5B.鉤碼的個數N1＝2，N2＝4，N3＝6C.鉤碼的個數N1＝3，N2＝6，N3＝9D.鉤碼的個數N1＝4，N2＝4，N3＝4(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是________.

A.標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測出鉤碼的質量(3)在作圖時，你認為圖__________(填“乙”或“丙”)是正確的.

【答案】(1)D(2)A(3)乙【解析】(1)根據三角形法則，實驗中的分力與合力的關系必須滿足|F1－F2|＜F3＜F1＋F2，D正確.(2)本實驗應該確定好分力與合力的大小和方向，以及作用點的位置.由于力的大小可以通過鉤碼個數來反映，故在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，A正確.(3)由實驗的實物圖可知，F3方向是豎直向下的，故圖乙是正確的.綜合提升練習3.某實驗小組用一只彈簧測力計和一個量角器等器材驗證力的平行四邊形定則，設計了如圖所示的實驗裝置，固定在豎直木板上的量角器的直邊水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圓心O的正上方A處，另一端系繩套1和繩套2.(1)主要實驗步驟如下，完成填空.A.彈簧測力計掛在繩套1上，手豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O處，記下彈簧測力計的示數F；B.彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O處，此時繩套1沿0°方向，繩套2沿120°方向，記下彈簧測力計的示數F1；C.根據力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力F1'＝______________；

D.比較，即可初步驗證力的平行四邊形定則；E.只改變繩套2的方向，重復上述實驗步驟.(2)將繩套1由0°方向緩慢轉動到60°方向，同時繩套2由120°方向緩慢轉動到180°方向，此過程中保持橡皮筋的結點在O處不動，保持繩套1和繩套2的夾角為120°不變.關于繩套1的拉力大小的變化，下列結論正確的是______(填選項前的序號).

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】(1)33FF1和F'1在誤差允許范圍內是否相同(2)4.(2023年中山模擬)某實驗小組要測量一鐵塊的重力.由于鐵塊的重力超過了刻度不清的彈簧秤量程，為不損壞彈簧秤，設計如下實驗，可提供選擇器材有：一刻度不清的彈簧秤、細線、鐵塊、白紙、刻度尺、鉤碼、定滑輪.已知當地重力加速度為g、鉤碼質量為m0.該小組利用上述實驗器材進行實驗：(1)用彈簧秤豎直掛著鉤碼，如圖甲所示，用刻度尺測出鉤碼靜止時彈簧秤中彈簧的伸長量，即指針移動的長度x1，計算出彈簧的勁度系數k＝________(用m0、g、x1表示).

(2)用彈簧秤與細線互成角度吊起鐵塊，如圖乙所示，靜止時測出彈簧秤中彈簧的伸長量x2，可得此時彈簧秤的彈力FB＝kx2.(3)現已在圖丙中畫出細線OA、OB、OC的拉力方向及OB拉力的大小，并標記結點O.請你在圖丙中用作圖法畫出OA的拉力FA.(4)用刻度尺量出圖丙中FA和FB對應線段的長度，則可得鐵塊的重力G.(5)多次實驗，測出鐵塊的重力，需保