提能訓練練案[13]1．(2025·廣東深圳月考)某實驗小組的同學利用圖甲實驗裝置探究“求合力的方法”的實驗。圖中橡皮條的一端固定在水平木板上，M、N為彈簧測力計，A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。請回答下列問題：(1)下列說法中正確的是________(選填正確選項前字母)。A．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行B．兩彈簧測力計系的兩條細線必須等長C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2方向間夾角應為90°(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在白紙上所作圖如圖乙所示，乙圖中F1、F2、F、F′四個力，其中力________(選填上述字母)不是由彈簧測力計直接測得的。(3)實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是________(選填正確選項前字母)。A．橡皮條沿同一方向伸長同一長度B．橡皮條沿同一方向伸長C．橡皮條伸長到同一長度D．兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大小(4)丙圖是測量中彈簧測力計M的示數(shù)，讀出該力大小為________N。[答案](1)AC(2)F(3)A(4)3.00[解析](1)測量力的實驗要求盡量準確，為了防止摩擦對實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差，故拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行，A正確；實驗中只要求效果相同，而兩彈簧測力計系的兩條細線不必等長，B錯誤；為了準確地測量力的大小，故F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程，C正確；為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2兩力夾角不能太大也不能太小，但F1、F2方向間夾角不一定為90°，D錯誤。(2)由實驗步驟可得，乙圖中F1、F2、F、F′四個力，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形作圖得到的，故不是由彈簧測力計直接測得的。(3)實驗中，要求先后兩次力的作用效果相同，指的是橡皮條沿同一方向伸長同一長度，B、C、D錯誤，A正確。(4)由丙圖可知，測量中彈簧測力計M的示數(shù)為3.00N。2．某興趣小組設計實驗驗證“力的平行四邊形定則”。提供的實驗器材有：兩根完全相同的輕彈簧、手機、1個100g鉤碼、不計質(zhì)量的細線、重力為G的重物、刻度尺。重力加速度g＝9.8m/s2，主要實驗步驟如下：(1)如圖甲所示，用輕彈簧豎直掛起1個100g鉤碼時，測出彈簧伸長量為1.00cm，則彈簧的勁度系數(shù)為________。(2)如圖乙所示，用兩根輕彈簧互成角度地懸掛重物，待穩(wěn)定時測出a彈簧的伸長量為4.00cm，b彈簧的伸長量為2.00cm，用手機軟件測出兩側(cè)細線與豎直方向的夾角分別為α、β。(3)在白紙上以O點為力的作用點，畫出OA、OB的拉力方向如圖丙中兩側(cè)虛線所示，請用力的圖示法畫出兩彈簧的拉力和它們的合力F(已知單位長度表示的力為0.98N)，由作圖結(jié)果可得合力F＝________N(保留兩位小數(shù))。(4)以O點為力的作用點，按照同一標度畫大小為G、方向與重力方向相反的力F′。比較F與F′的________，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。[答案](1)98N/m(3)圖見解析4.90(4.70～5.10之間都可以)(4)大小和方向[解析](1)彈簧的勁度系數(shù)為k＝eq\f(mg,Δx)＝eq\f(0.1×9.8,0.01)N/m＝98N/m。(3)a彈簧的伸長量為4.00cm的彈力Fa＝kxa＝3.92Nb彈簧的伸長量為2.00cm的彈力Fb＝kxb＝1.96N圖示法畫出二者的合力如圖所示由作圖結(jié)果可得合力F合＝4.90N。(4)以O點為力的作用點，按照同一標度畫大小為G、方向與重力方向相反的力F′。比較F與F′的大小和方向，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。3．某實驗小組用一個彈簧測力計和一個量角器等器材探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，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，另一端系上繩套1和繩套2。主要實驗步驟如下：Ⅰ.將彈簧測力計掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋與繩套的結(jié)點到達O處，記下彈簧測力計的示數(shù)F；Ⅱ.將彈簧測力計掛在繩套1上，沿水平方向緩慢拉橡皮筋，同時用手拉著繩套2沿120°方向緩慢拉橡皮筋。使橡皮筋與繩套的結(jié)點到達O處，記下彈簧測力計的示數(shù)F1；Ⅲ.根據(jù)力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力大小F1′＝__①__；Ⅳ.比較__②__，若在誤差允許的范圍內(nèi)相同，即可判斷兩個互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則；Ⅴ.只改變繩套2的方向，重復上述實驗步驟?；卮鹣铝袉栴}：(1)完成實驗步驟：①________；②________。(2)將繩套1由0°方向緩慢轉(zhuǎn)動到60°方向，同時繩套2由120°方向緩慢轉(zhuǎn)動到180°方向，此過程中保持橡皮筋與繩套的結(jié)點在O處不動，保持繩套1和繩套2的夾角120°不變。關于繩套1的拉力大小的變化，下列結(jié)論正確的是________(填選項前的標號)。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)①eq\f(\r(3),3)F②F1和F1′(2)A[解析](1)由力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力F1′＝Ftan30°＝eq\f(\r(3),3)F通過比較F1和F1′，在誤差范圍內(nèi)相同，則可判斷兩個互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則。(2)兩個繩套在轉(zhuǎn)動過程中，合力保持不變，根據(jù)平行四邊形定則畫出圖像，如圖所示，由圖像可知，繩套1的拉力大小逐漸增大，故A正確。4．有同學利用如圖所示的裝置來探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)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(shù)，實驗可能完成的是________(填正確答案標號)。A．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝2，N3＝5B．鉤碼的個數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4C．鉤碼的個數(shù)N1＝N2＝N3＝4D．鉤碼的個數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是________(填選項前字母)。A．標記結(jié)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(zhì)量(3)在作圖時，你認為________(選填“甲”或“乙”)是正確的。[答案](1)BCD(2)A(3)甲[解析](1)實驗中的分力與合力的關系必須滿足|F1