高一物理验证力的平行四边形定则

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1、【典例1】（2010·厦门高一检测）在“互成角度的两个共点力的合成”的实验中：（1）有位同学把橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是A.同一次实验过程中，O点位置允许变动B.实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角取90°，以便算出合力大小(2)有位同学做实验的一系列步骤中，其中的两个步骤是这样做的：①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线

2、同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点与两个弹簧测力计的读数F1与F2；②只用一个弹簧测力计通过细线沿原来的方向（即两个测力计同时拉橡皮条伸长的方向）拉橡皮条，记下此时弹簧测力计的读数F′和细线的方向.以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是在①中________________________________________；在②中_________________________________________.【标准解答】(1)选A、C、D.实验中两个分力与合力的作用效果通过结点O的位置体现，因此O点的位置不能变动，A

3、错；弹簧测力计应与板平行，使读数与绳的作用力相等，读数时视线正对刻度线以减小读数误差，B正确；两力合成时其合力不一定在两力的角平分线上，不必让橡皮筋与两绳夹角的平分线在同一直线上，C错；两力的合力应用平行四边形定则求解，两力成的任意夹角都适用，不一定成90°，D错；选A、C、D.(2)在①中还应记录两力F1和F2的方向，②中应让橡皮条的端点伸长到O点再记录数据.答案:(1)A、C、D（2）还应记录F1和F2的方向应让橡皮条伸长到O点【典例2】图实-2是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1，F2的合力，用F′表示F1和F2

4、的等效力，则可判断___（选填“甲”或“乙”）同学的实验结果是尊重事实的.【标准解答】由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F′是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，显然F′的方向与细绳应在同一条直线上，故甲同学是尊重事实的.答案：甲1.(2010·衡水高一检测)在做完“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是（）A.两根细绳套必须等长B.用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边

5、形定则”成立C.若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1ND.用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计的示数要相同【解析】选B.实验中两细绳套只记录作用力的方向，两绳不必等长，A错；实验存在误差，F和F′不完全重合是正常的，在误差允许的范围内，可以说“力的平行四边形定则”成立，B正确;根据平行四边形定则，F1和F2各增加1N时，合力的方向可能变化，大小也不一定增加1N,故C错误；两测力计拉绳套时，两测力计的示数可以是任意值不必相等，故D错误.2.该同学在研究力的平行四边形定则的实验中，如图实-3所示，使弹簧测力计Ⅱ从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转

6、动，在此过程中，保持结点O位置及弹簧测力计Ⅰ的拉伸方向不变.那么，在全过程中关于F1、F2的变化是（）A.F1增大，F2增大B.F1减小，F2增大C.F1增大，F2先增大后减小D.F1减小，F2先减小后增大【解析】选A.如图因结点O位置及F1的方向不变，作力的平行四边形如图所示.当F2顺时针转动时，F1、F2都增大，A正确.3.在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列哪些方法可减小实验误差（）A.两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.描点作图时的铅笔尖一些，并使图尽量大些【解析】选B、C、D.作图时比例

7、大些，使弹簧测力计的示数大些，可以减小相对误差，使拉橡皮条的细绳长些，可使记录绳的方向时，确定的点与结点O距离大些，减小连线时的相对误差，使铅笔尖一些，作图大一些，可使作图产生的误差减小，因此B、C、D选项所说的要求都能起到减小相对误差的作用，在实验中，两个分力F1、F2的夹角θ越大，用平行四边形作图得到的合力F的误差越大，所以在实验中不要把θ角取得太大.4.（1）在做“验证平行四边形定则”的实验时，需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个，还需要____________________________