第7講實(shí)驗(yàn)三：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律原理裝置圖操作要求注意事項(xiàng)互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果1.等效：同一次實(shí)驗(yàn)中兩次把橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)O位置必須保持不變。2．拉力：沿彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向拉(與板面平行)，橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩套與紙面平行，兩分力F1、F2的夾角不要太大或太小。3．記錄：記下每次各力的大小和方向，標(biāo)記方向的兩點(diǎn)盡量遠(yuǎn)些1.位置不變：在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同。2．角度合適：其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°為宜。3．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向。4．統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫(huà)力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些數(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(huà)直線，按選定的標(biāo)度作出這兩個(gè)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(guò)O點(diǎn)畫(huà)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拉力F的圖示誤差分析1.誤差來(lái)源：除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等。2．減小誤差的辦法：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度盤(pán)，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測(cè)力計(jì)的精度正確讀數(shù)和記錄。(2)作圖時(shí)使用刻度尺，并借助三角板，一定要使表示兩力的對(duì)邊平行考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【典例1】(2024·海南卷)為驗(yàn)證兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細(xì)線和圖釘?shù)绕鞑?，按照如下?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②如圖(a)(b)所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn)，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，將兩細(xì)線系在小圓環(huán)上，細(xì)線另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)到某位置，并標(biāo)記圓環(huán)的圓心位置為O點(diǎn)，拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn)，大小分別為F1＝3.60N、F2＝2.90N；撤去拉力F1和F2，改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)，使其圓心到O點(diǎn)，在拉力F的方向上標(biāo)記P3點(diǎn)，拉力的大小為F＝5.60N。請(qǐng)完成下列各題：(1)在圖(b)中按照給定的標(biāo)度畫(huà)出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出F1、F2的合力F′。【答案】見(jiàn)解析圖(2)比較F和F′，寫(xiě)出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因：見(jiàn)解析?！窘馕觥?1)按照給定的標(biāo)度畫(huà)出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出F1、F2的合力F′，如圖所示。(2)F和F′不完全重合的誤差原因可能是：①?zèng)]有做到彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、橡皮條都與木板平行；②讀數(shù)時(shí)沒(méi)有正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度盤(pán)。1．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)裝置及實(shí)驗(yàn)過(guò)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2.35N。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不必記錄的有A。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B。A．兩細(xì)繩OB、OC夾角越大越好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(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(guò)P1和P2點(diǎn)，拉力F的方向過(guò)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)作圖求出該合力大小為3.99N。答案：見(jiàn)解析圖解析：(1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值為0.1N，估讀到0.01N，題圖丁中讀數(shù)為2.35N。(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(guò)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；不需要記錄的是題圖甲中E的位置，故選A。(3)兩個(gè)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)，兩分力夾角太大導(dǎo)致兩分力太大，測(cè)量誤差變大，A錯(cuò)誤；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，B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要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，C錯(cuò)誤。(4)①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)度分別為標(biāo)度的2.7倍和2.3倍，作圖如圖所示。②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?？键c(diǎn)二拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1．高考啟示本實(shí)驗(yàn)一般是在教材實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上利用新器材，設(shè)計(jì)新情境進(jìn)行考查，因此，要注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于利用新器材，結(jié)合教材中實(shí)驗(yàn)的原理、方法和技巧處理新問(wèn)題。2．情境拓展(如圖所示)合力的改進(jìn)：橡皮筋伸長(zhǎng)到同一位置→鉤碼(重物)的重力不變分力的改進(jìn)：彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(力傳感器,鉤碼的重力))力的大小創(chuàng)新：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)→橡皮筋長(zhǎng)度的變化【典例2】某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示，在豎直放置的木板上部附近兩側(cè)，固定兩個(gè)力傳感器，同一高度放置兩個(gè)可以移動(dòng)的定滑輪，兩根細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與兩力傳感器連接，在兩細(xì)繩連接的結(jié)點(diǎn)O下方懸掛鉤碼，力傳感器1、2的示數(shù)分別為F1、F2，調(diào)節(jié)兩個(gè)定滑輪的位置可以改變兩細(xì)繩間的夾角。實(shí)驗(yàn)中使用若干相同的鉤碼，每個(gè)鉤碼質(zhì)量均為100g，g取9.8m/s2。(1)(多選)關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是AC。A．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)B．每次實(shí)驗(yàn)都必須保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)C．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄鉤碼數(shù)量、兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向D．實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要用一個(gè)力傳感器單獨(dú)測(cè)量懸掛于O點(diǎn)鉤碼的總重力(2)根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，該同學(xué)已經(jīng)按照力的圖示的要求作出了F1、F2，請(qǐng)你作圖得到F1、F2的合力F(只作圖，不求大小)，并寫(xiě)出該合力不完全豎直的一種可能原因：定滑輪有摩擦、木板未豎直放置等。【答案】見(jiàn)解析圖【解析】(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)，以保證鉤碼重力等于細(xì)繩中的拉力，A正確；該裝置每次實(shí)驗(yàn)不需要保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)需要記錄鉤碼數(shù)量、兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向，C正確；懸掛于O點(diǎn)的鉤碼的總重力可以根據(jù)鉤碼的質(zhì)量得出，不需要用力傳感器測(cè)量，D錯(cuò)誤。(2)利用平行四邊形定則作出F1和F2的合力F，如圖所示。該合力方向不完全在豎直方向的可能原因是定滑輪有摩擦、木板未豎直放置等。2．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究力的平行四邊形定則。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)示數(shù)為正，受到壓力時(shí)示數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的圓弧形軌道移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)為0.3m的桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作：①測(cè)量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ；②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零；③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)；④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉牵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到數(shù)據(jù)如下表：F1/N1.0010.580…1.002…F2/N－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1(選填“F1”或“F2”)。鉤碼質(zhì)量為0.05kg(g取10m/s2，保留一位有效數(shù)字)。(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說(shuō)明正確的是C。A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響C．為了消除水平桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差(3)實(shí)驗(yàn)中，讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形(而不是其他形狀)軌道移動(dòng)的主要目的是C。A．方便改變A傳感器的讀數(shù)B．方便改變B傳感器的讀數(shù)C．保持桿右端O的位置不變D．方便改變細(xì)繩與桿的夾角θ解析：(1)A傳感器中的力均為拉力，為正值，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1，平衡時(shí)mg＝F1sinθ，當(dāng)θ＝30°時(shí)，F(xiàn)1＝1.001N，可求得m≈0.05kg。(2)在掛鉤碼之前，對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，是為了消除水平桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響，故C正確。(3)讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形軌道移動(dòng)的過(guò)程中，傳感器與O點(diǎn)的距離保持不變，即O點(diǎn)位置保持不變，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。3．某興趣小組的同學(xué)為了驗(yàn)證“兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，在圓形桌子桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪(滑輪上側(cè)所在平面與桌面平行)，滑輪P1固定，滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)，如圖所示?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度尺、三角板、鉛筆、白紙、一根橡皮筋、三根細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干。部分實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①將橡皮筋中央處和兩端點(diǎn)分別與三根細(xì)線相連；②將連在橡皮筋中央的細(xì)線跨過(guò)固定滑輪P1，連接橡皮筋兩端點(diǎn)的細(xì)線跨過(guò)可動(dòng)滑輪P2、P3；③在三根細(xì)線的下端分別掛上一定數(shù)量的鉤碼，使連在橡皮筋中央的細(xì)線與橡皮筋的結(jié)點(diǎn)O靜止。(1)為完成本實(shí)驗(yàn)，下列物理量必須測(cè)量或記錄的是D。A．橡皮筋的原長(zhǎng)B．兩端橡皮筋伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度C．鉤碼的質(zhì)量D．三根細(xì)線所掛鉤碼的個(gè)數(shù)(2)(多選)在完成本實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，下列操作或描述正確的是CD。A．連接橡皮筋兩端點(diǎn)的細(xì)線長(zhǎng)度必須相同B．細(xì)線OP1必須在OP2與OP3夾角的角平分線上C．記錄圖中O點(diǎn)的位置和OP1、OP2、OP3的方向D．不改變OP1所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和OP1的方向，改變OP2與OP3的夾角重復(fù)實(shí)驗(yàn)，O點(diǎn)不用在桌面上同一位置(3)實(shí)驗(yàn)中，若桌面不水平不會(huì)(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。解析：(1)橡皮筋伸長(zhǎng)后的拉力大小等于所掛鉤碼的重力，所以鉤碼的個(gè)數(shù)必須測(cè)量，又鉤碼質(zhì)量相同，則不用測(cè)量鉤碼的質(zhì)量，橡皮筋的原長(zhǎng)和伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度不用測(cè)量，故選D。(2)連接橡皮筋兩端點(diǎn)的細(xì)線長(zhǎng)度不影響橡皮筋的拉力大小，故長(zhǎng)度不用相同，A錯(cuò)誤；細(xì)線OP1上力的方向與細(xì)線OP2、OP3上兩力的合力方向相反，由于OP2、OP3上兩力的合力方向是任意的，故OP1不需要在角平分線上，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量OP1、OP2和OP3上力的大小和方向，故必須記錄圖中O點(diǎn)的位置和OP1、OP2、OP3的方向以及結(jié)點(diǎn)O靜止時(shí)三根細(xì)線所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，C正確；不改變OP1所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和方向，改變OP2與OP3的夾角重復(fù)實(shí)驗(yàn)，OP1上的力大小保持不變，另兩個(gè)力的合力只要跟它等大反向即可保持O點(diǎn)平衡，故O點(diǎn)的位置可以改變，D正確。(3)若桌面不水平，三根細(xì)線上的拉力大小也為各自所掛鉤碼重力大小，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。課時(shí)作業(yè)131．(12分)(2023·全國(guó)乙卷)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：木板、白紙、兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用圖釘將白紙固定在水平木板上。(2)將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上彈簧測(cè)力計(jì)。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測(cè)力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并CD(多選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．用刻度尺量出橡皮條的長(zhǎng)度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長(zhǎng)度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向(3)撤掉一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到相同位置，由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)F的方向。(4)選擇合適標(biāo)度，由步驟(1)的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F′的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫(huà)出力F的圖示。(5)比較F′和F的大小和方向，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。解析：(2)將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上彈簧測(cè)力計(jì)。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，還需要用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置以及用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向，故選C、D。(3)撤掉一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到相同位置，由彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)F的方向。(5)比較F′和F的大小和方向，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。2．(12分)用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)B掛于豎直木板上的固定點(diǎn)C，下端用細(xì)線掛一重物M，手持彈簧測(cè)力計(jì)A拉結(jié)點(diǎn)O，分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉力的方向。(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求正確的是BC(多選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．用鉛筆順著細(xì)線描出拉力的方向B．與彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線應(yīng)盡量長(zhǎng)些C．彈簧測(cè)力計(jì)外殼與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響(2)圖乙是測(cè)量時(shí)某彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，其示數(shù)為3.8N。(3)該同學(xué)改變兩彈簧測(cè)力計(jì)的夾角做第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置發(fā)生了變化，與第一次相比兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的合力將不變(選填“不變”或“改變”)。解析：(1)確定一個(gè)拉力的方向時(shí)，需要選擇結(jié)點(diǎn)O和相距較遠(yuǎn)的一個(gè)點(diǎn)，利用刻度尺連接兩點(diǎn)，A錯(cuò)誤；為減小誤差，與彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線應(yīng)盡量長(zhǎng)些，B正確；實(shí)驗(yàn)中拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，只需讓彈簧與外殼間沒(méi)有摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)外殼與木板之間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，C正確。(2)根據(jù)題圖可讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.8N。(3)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)重物質(zhì)量沒(méi)有改變，結(jié)點(diǎn)位置變化，兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的合力不變，仍等于重物重力的大小。3．(12分)如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材驗(yàn)證力的合成遵循平行四邊形定則。先將傳感器A固定，把拴著重物C的橡皮筋掛在傳感器A上，穩(wěn)定后，記錄傳感器A的示數(shù)FA＝3.00N，并測(cè)出此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度l1＝20.00cm。再用一輕繩連接重物C與傳感器B，水平向右拉動(dòng)傳感器B，如圖乙所示，穩(wěn)定后，分別記錄兩傳感器A、B的示數(shù)F′A＝5.00N、FB＝4.10N，并測(cè)出此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度l2＝24.00cm。(1)請(qǐng)?jiān)趫D丙中用力的圖示法作出FA、FB的合力F合，通過(guò)對(duì)比F合與F′A的大小和方向得出力的合成遵循平行四邊形定則。答案：見(jiàn)解析圖(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝0.5N/cm，橡皮筋的原長(zhǎng)l0＝14.00cm。解析：(1)根據(jù)題意可知物體所受的重力G＝3.00N，根據(jù)力的圖示法作出合力如圖所示。(2)開(kāi)始時(shí)，根據(jù)胡克定律G＝k(l1－l0)，代入數(shù)據(jù)有3.00N＝k(20.00cm－l0)，連接傳感器B后，有F′A＝k(l2－l0)，代入數(shù)據(jù)有5.00N＝k(24.00cm－l0)，聯(lián)立解得k＝0.5N/cm，l0＝14.00cm。4．(12分)某同學(xué)要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，所用器材有：輕彈簧一只、鉤碼一個(gè)、橡皮條一根、刻度尺及細(xì)繩若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用輕彈簧豎直懸掛鉤碼，靜止時(shí)測(cè)得輕彈簧的伸長(zhǎng)量為1.5cm。②如圖所示，把橡皮條的一端固定在豎直板上的A點(diǎn)，用兩根細(xì)繩連在橡皮條的另一端，一根細(xì)繩掛上鉤碼，另一根細(xì)繩與輕彈簧連接并用力拉彈簧使橡皮條伸長(zhǎng)，讓細(xì)繩和橡皮條的結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)，用鉛筆在白紙上記下O點(diǎn)的位置，并分別在細(xì)繩的正下方適當(dāng)位置標(biāo)出點(diǎn)B、C。③測(cè)得輕彈簧的伸長(zhǎng)量為2.3cm。④去掉鉤碼，只用輕彈簧仍將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)的位置，并標(biāo)出了力F作用線上的一點(diǎn)D，測(cè)得此時(shí)輕彈簧的伸長(zhǎng)量為2.5cm。請(qǐng)完成下列各題：(1)該實(shí)驗(yàn)不需要(選填“需要”或“不需要”)測(cè)出鉤碼所受的重力。(2)在圖中以O(shè)點(diǎn)為力的作用點(diǎn)，每一個(gè)小方格邊長(zhǎng)代表0.5cm，以0.5cm為標(biāo)度作出各力的圖示，并根據(jù)平行四邊形定則作出步驟②中的兩個(gè)力的合力F′的圖示。答案：見(jiàn)解析圖(3)觀察比較F和F′，得出的結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，力的平行四邊形定則成立。解析：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力的大小F與彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度成正比，即有F＝kΔx，故可以用伸長(zhǎng)量來(lái)代替力，不需要測(cè)出鉤碼所受的重力。(2)根據(jù)平行四邊形定則作出步驟②中的兩個(gè)力的合力F′的圖示如圖所示。(3)觀察比較F和F′可以得出，在誤差允許的范圍內(nèi)，力的平行四邊形定則成立。5．(12分)某同學(xué)用兩根完全相同的輕彈簧和一瓶礦泉水等