實(shí)驗(yàn)三探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律第二章相互作用——力原理裝置圖操作要求互成角度的兩個(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。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)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(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。目

錄CONTENTS考點(diǎn)01限時(shí)作業(yè)02考點(diǎn)1考點(diǎn)二創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)例1

(2024·海南卷，15)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)绕鞑模凑杖缦聦?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)一教材原型實(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;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)完成下列問(wèn)題:(1)在圖(b)中按照給定的標(biāo)度畫出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F'。答案

見(jiàn)解析圖解析

根據(jù)F1、F2與F的方向和大小作出如圖所示的圖示。答案

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)解析

由圖可知F與F'不完全重合，該誤差的原因可能是沒(méi)有做到彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、橡皮條都與木板平行;讀數(shù)時(shí)沒(méi)有正視彈簧測(cè)力計(jì)。(2)比較F和F'，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因:____________________________________________________________。

例2

(2023·全國(guó)乙卷，22)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)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并__________________(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)線的方向解析

(2)實(shí)驗(yàn)中要保證兩次操作使橡皮條產(chǎn)生相同的彈力作用，故應(yīng)標(biāo)記小圓環(huán)的位置以及每個(gè)力的大小和方向，力的大小由測(cè)力計(jì)讀出，方向即為細(xì)線的方向，故C、D正確;橡皮條與細(xì)線的長(zhǎng)度沒(méi)必要測(cè)出，故A、B錯(cuò)誤。答案

CD(3)撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到________________________，由測(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②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)度在白紙上畫出力F的圖示。(5)比較F'和F的______________________________，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。

答案

(3)已標(biāo)記的小圓環(huán)位置(5)大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同解析

(3)撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到已標(biāo)記的小圓環(huán)位置，記錄此時(shí)拉力F的大小和方向。(5)比較F'和F的大小和方向在誤差允許范圍內(nèi)是否相同，即可判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。常見(jiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案考點(diǎn)二創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)

(2)合力的獲得:彈簧測(cè)力計(jì)的拉力→力傳感器例3

(2025·湖北孝感高三開(kāi)學(xué)考試)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)手機(jī)軟件有測(cè)角度的功能，于是結(jié)合軟件的這個(gè)功能，用兩根完全相同的輕彈簧和一瓶礦泉水等器材設(shè)計(jì)了一次驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將一彈簧一端固定在墻上的釘子A上，另一端掛一瓶礦泉水，如圖甲所示;然后將兩彈簧一端分別固定在墻上的釘子A、B上，另一端連接于O點(diǎn)，在O點(diǎn)下方掛一瓶同樣的礦泉水，靜止時(shí)用智能手機(jī)的測(cè)角功能分別測(cè)出AO、BO與豎直方向的偏角α、β，如圖乙所示。改變釘子B的位置，按照上述方法多測(cè)幾次。(1)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，必須進(jìn)行的操作是____________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.圖乙中彈簧長(zhǎng)度相同

B.測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)C.測(cè)量圖甲、乙中彈簧的長(zhǎng)度

D.實(shí)驗(yàn)中結(jié)點(diǎn)O的位置始終保持不變解析

由實(shí)驗(yàn)原理可知AO、BO長(zhǎng)度不必相同，A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中，甲圖用來(lái)測(cè)量合力，乙圖用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)分力，根據(jù)胡克定律，彈簧彈力的大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比，力的大小可用彈簧伸長(zhǎng)量來(lái)表示，因此必須測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量，因此要測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)和甲、乙中彈簧的長(zhǎng)度，故B、C正確;由實(shí)驗(yàn)原理可知在本實(shí)驗(yàn)中重物重力是定值，所以不必保證O點(diǎn)固定不變，D錯(cuò)誤。答案

BC(2)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果，分別作出了圖丙和圖丁，其中正確的是圖____________(選填“丙”或“丁”)。

答案

丙

解析

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及操作可知，x1表示重力方向，應(yīng)豎直向下，故丙正確。(3)該同學(xué)測(cè)得甲圖中彈簧長(zhǎng)度，乙圖中α和β，他____________(選填“能”或“不能”)根據(jù)上述結(jié)論求出一瓶礦泉水(含瓶)的質(zhì)量。

答案

不能解析

設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，礦泉水瓶質(zhì)量為m，根據(jù)題圖甲可知k(l－l0)=mg，再根據(jù)題圖乙，對(duì)O點(diǎn)受力分析，設(shè)OA中彈力為F1，OB中彈力為F2，受力分析如圖所示，建立直角坐標(biāo)系列方程求解，可發(fā)現(xiàn)m無(wú)法求出。例4

(2025·黑龍江大慶高三期末)有同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問(wèn)題:(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀___________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2，N3=4B.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3，N2=4C.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4D.鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3，N2=4，N3=5解析

OA、OB、OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力平衡，因此三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形，由于2、2、4不可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)不能處于平衡狀態(tài);其他選項(xiàng)中數(shù)值都可構(gòu)成三角形，處于平衡狀態(tài)，故B、C、D正確。答案

BCD(2)改變鉤碼個(gè)數(shù)，再次做實(shí)驗(yàn)時(shí)繩子的結(jié)點(diǎn)O必須與上一次的結(jié)點(diǎn)重合____________(選填“是”或“否”)。

答案

否

解析

改變鉤碼個(gè)數(shù)，再次做實(shí)驗(yàn)時(shí)繩子的結(jié)點(diǎn)O不一定非得與上一次的結(jié)點(diǎn)重合，結(jié)點(diǎn)O改變時(shí)同樣可以按照實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(3)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是____________(填選項(xiàng)前字母)。

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)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(zhǎng)度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量答案

A

解析

實(shí)驗(yàn)中需要記錄各力的方向和大小及作用點(diǎn)，大小由鉤碼數(shù)得出，故在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確。(4)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖示中____________(選填“甲”或“乙”)是正確的。

答案甲解析

F3的方向一定豎直向下，由于測(cè)量誤差，F(xiàn)1和F2的合力方向可能偏離豎直方向，所以甲是正確的。限時(shí)作業(yè)21.(2025·新疆烏魯木齊高三聯(lián)考)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如下。(1)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:①如圖甲所示，把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，兩條細(xì)繩連接在橡皮條的另一端，通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)，用鉛筆記下O點(diǎn)的位置，并記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù);②如圖乙所示，在紙上按比例作出兩個(gè)力FOB、FOC的圖示，用平行四邊形定則求出合力F;③如圖丙所示，只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個(gè)力F'的圖示(如圖乙)，比較F'與用平行四邊形定則求得的合力F;④改變FOB和FOC的夾角和大小，重復(fù)上述過(guò)程。上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有重要遺漏的步驟是____________(填步驟序號(hào));圖乙中，____________(選填“F'”或“F”)與AO延長(zhǎng)線重合。

(2)某同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)，你認(rèn)為正確的有____________。

A.拉橡皮條的細(xì)繩適當(dāng)長(zhǎng)一些B.實(shí)驗(yàn)中把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角為90°不變，可便于計(jì)算合力C.拉橡皮條時(shí)，細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)貼近且平行于木板D.兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng)，且橡皮條應(yīng)與兩細(xì)繩夾角的平分線在同一直線上答案

(1)①

F'

(2)AC解析

(1)在步驟①中，僅僅記錄下O點(diǎn)的位置和兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是不夠的，還要記錄兩細(xì)繩的方向(兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向);在題圖乙中F是運(yùn)用平行四邊形定則作出來(lái)的兩個(gè)力的合力，F(xiàn)'是實(shí)際合力的方向，則與AO的延長(zhǎng)線重合的是F'。(2)細(xì)繩更長(zhǎng)一些可使力的方向的記錄更加精確，A正確;合力是通過(guò)作力的圖示得到的，所以?shī)A角不必一直保持90°，B錯(cuò)誤;細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行，這樣可以減小測(cè)量彈力大小的偶然誤差，使實(shí)驗(yàn)更精確，C正確;實(shí)驗(yàn)中兩細(xì)繩不必等長(zhǎng)，為了保持實(shí)驗(yàn)結(jié)果的普適性，兩細(xì)繩與橡皮條的方向關(guān)系應(yīng)多樣化，D錯(cuò)誤。2.(2025·黑龍江哈爾濱高三開(kāi)學(xué)考試)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。(1)本實(shí)驗(yàn)中，采取下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差____________。

A.兩個(gè)分力F1、F2的夾角盡量小些B.兩個(gè)分力F1、F2大小要適當(dāng)大些C.拉橡皮條的細(xì)繩要稍短一些D.實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度(2)為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧測(cè)力計(jì)成一定角度拉橡皮條時(shí)，除了記錄結(jié)點(diǎn)O位置外，還必須記錄的有____________。

A.兩細(xì)繩的方向 B.橡皮條的原長(zhǎng)C.兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) D.兩細(xì)繩的夾角(3)圖中，使OC繩拉力F2大小不變、方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一較小角度，為了使結(jié)點(diǎn)位置不變，則OB繩上拉力F1的大小和方向應(yīng)如何變化____________。

A.一定沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) B.一定沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.一定變大 D.一定變小答案

(1)BD

(2)AC

(3)BD解析

(1)兩個(gè)分力F1、F2的夾角不能太大，也不能太小，故A錯(cuò)誤;兩個(gè)分力F1、F2大小要適當(dāng)大些，這樣可減小誤差，故B正確;拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些，這樣可減小記錄力的方向時(shí)產(chǎn)生的誤差，故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度，故D正確。(2)為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧測(cè)力計(jì)成一定角度拉橡皮條時(shí)，除了記錄結(jié)點(diǎn)O位置外，還必須記錄的有兩細(xì)繩的方向、兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。(3)對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，結(jié)點(diǎn)受三個(gè)力:橡皮條的拉力和兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力;使OC繩拉力F2大小不變、方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一較小角度，為了使結(jié)點(diǎn)位置不變，兩彈簧測(cè)力計(jì)的合力方向、大小都不變，如圖所示，由圖可知OB繩上拉力F1的大小一定變小，方向一定沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。3.(2025·貴州六盤水高三模擬)小張同學(xué)在探究合力與分力的關(guān)系時(shí)，進(jìn)行了如下操作:(1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖甲所示，O點(diǎn)為橡皮條被拉伸后結(jié)點(diǎn)的位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn);一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，拉力F3的方向過(guò)P3點(diǎn)。并分別記錄三個(gè)力的大小為F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N。請(qǐng)選擇合適的標(biāo)度在圖中作出F1、F2和F3的圖示，并以F1和F2為鄰邊，作平行四邊形，得到對(duì)角線可表示合力的大小F合為_(kāi)___________N。

(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小張懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮條被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮條拉伸到相同長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮條彈性的影響。實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮條的上端固定于O點(diǎn)，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地拉動(dòng)N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過(guò)程，再次記錄下N的軌跡。兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖丙所示。過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮條分別被拉伸到a和b時(shí)所受水平拉力的大小關(guān)系為Fa____________Fb(選填“大于”“等于”或“小于”)。

(3)根據(jù)(2)中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有____________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.橡皮條的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比B.兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮條第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)C.兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮條第2次受到的拉力較大D.橡皮條拉伸次數(shù)越多、拉伸量越大，橡皮條發(fā)生相同的形變量所需的力越小答案

(1)見(jiàn)解析圖4.80

(2)等于(3)BD解析

(1)F1、F2和F3的圖示和以F1和F2為鄰邊，作平行四邊形，得到F1和F2的合力如圖所示，由圖可知F1和F2的合力大小為F=4.80

N。(2)設(shè)Oab與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得Fa=mgtan

θ，F(xiàn)b=mgtan

θ，則有Fa=Fb。

4.(2025·廣東省南粵名校高三聯(lián)考)某同學(xué)用電子秤、水瓶、細(xì)線、墻釘和白紙等物品。在家中“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)水瓶的重量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，且記錄3根細(xì)線的方向;③在白紙上按一定的標(biāo)度作出拉力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?；卮鹣旅鎲?wèn)題:(1)該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是:_______________。

(2)∠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FA B.保持FC不變，緩慢增大FAC.保持FA不變，緩慢減小FC D.保持FA不變，緩慢增大FC(3)若_________________________________，兩個(gè)互成角度的力的合成滿足平行四邊形定則。

答案

(1)等效替代法(2)AD

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)和FC等大反向解析

(1)該實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。(2)如圖甲所示，可知緩慢增大FB，要保持細(xì)線OP方向不變，則保持FC不變，緩慢減小FA，故A正確，B錯(cuò)誤;如圖乙所示，可知緩慢增大FB，要保持細(xì)線OP方向不變，應(yīng)保持FA不變，緩慢增大FC，故C錯(cuò)誤，D正確。(3)若在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)和FC等大反向，兩個(gè)互成角度的力的合成滿足平行四邊形定則。5.(2025·福建師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”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，重力加速度g=9.8m/s2。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是____________。

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)和三根細(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)的鉤碼受到的總重力(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畫出了F1、F2，如圖乙所示，請(qǐng)你作圖得到F1、F2的合力F(只作圖，不求大小)，并寫出該合力不完全豎直的一種可能原因___________________________________________。

解析

(1)為避免摩擦力的影響，需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)，故A正確;合力的大小可以通過(guò)鉤碼的質(zhì)量和個(gè)數(shù)計(jì)算得知，所以結(jié)點(diǎn)位置對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，不用保證結(jié)點(diǎn)位于O點(diǎn)，故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)和三根細(xì)繩的方向，故C正確;鉤碼的重力可以通過(guò)質(zhì)量計(jì)算得出，不需要傳感器，故D錯(cuò)誤。(2)根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示。合力不完全豎直，可能是因?yàn)槎ɑ営心Σ?、木板未豎直放置等。6.(2025·四川省樹(shù)德中學(xué)開(kāi)學(xué)考試)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、一根橡皮條、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將橡皮條中央處和兩端點(diǎn)分別與三根細(xì)線相連;②將連在橡皮條中央的細(xì)線跨過(guò)固定滑輪P1，連接橡皮條兩端點(diǎn)的細(xì)線跨