验证平行四边形法则

第69节 验证平行四边形法则.

1.2011年物理江苏卷

10．（8分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A 挂于固定点P ，下端用细线挂一重物M 。弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中A 的示数为_______N 。 (2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)

A ．应测量重物M 所受的重力

B ．弹簧测力计应在使用前校零

C ．拉线方向应与木板平面平行

D ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置

⑶某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法。 答：（1）3.6；（2）D ；（3）①改变弹簧测力计B 拉力的大小； ②减小重物M 的质量（或将A 更换为较大的测力计，改变弹簧测力计B 拉力的方向） 【解析】(1)如图，弹簧测力计A 的示数为3.6N ；

(2) “验证平行四边形定则”，只要验证每次F A 、F B 和Mg 满足平行四边形即可，D 不必要。 (3) 弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A 的力大了，由力的平行四边形定则可得：改变弹簧测力计B 拉力的大小；减小重物M 的质量；改变弹簧测力计B 拉力的方向，可以减小弹簧测力计A 的拉力，或将A 更换为较大的测力计。 2.2015年理综安徽卷21．I ．

在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整： ①用铅笔描下结点位置，记为O ；

②记录两个弹簧测力计的示数F 1和F 2，沿每条细绳（套）的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； ③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O ，记录测力计的示数

F 3， ；

A

B

C

D

④按照力的图示要求，作出拉力F 1、F 2、F 3； ⑤根据力的平行四边形定则作出F 1和F 2的合力F ；

⑥比较 的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。

【答案】③沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线； ⑥F 和F 3．

3.2018年天津卷9（2）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N 的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。 ①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是______。 A ．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B ．重复实验再次进行验证时，结点O 的位置可以与前一次不同

C ．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D ．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O ，力的标度、分

力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是_____。

答案：①BC ②B

解析：①为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的

拉力方向具有特殊的角度或位置，A 错误；只要每一次实验时用一个力和用两个力拉橡皮条的效果相同，即O 点位置相同，不需要每次实验的O 点位置都相同，B 正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，C 正确；合力可以大于任一个分力，也可以等于分力，还可以小于任一个分力，D 错误。

②AD 实验中选取的力的标度过大，导致画力时线段太短，不利于提高实验精度；B 图和C 图选用的标度相同，但C 中力太小，不利于作平行四边形，故B 符合题意。

4. 2012年理综浙江卷22.（10分）

在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：

用作图法求得该弹簧的劲度系数k =____N/m ； (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数 为

N ；

同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N ，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F 合； (3)由图得到F 合= ____ N 。 【答案】（1）54,（2）2.10, （3）3.3 【考点】“探究求合力的方法”实验

【解析】（1）根据图线斜率求得弹簧的劲度系数k =54N/m ； （2）读数时估读一位，

F =2.10N ；

（3）作图，在同一力的图示中使用相同的比例标尺，做平行四边形，量出如图对角线的长度，根据比例标尺换算出合力，F 合=3.3N 。

弹簧的伸长量x (×10-2)m

弹力F /N

第22题图

解析第22题图2

B

解析第22题图1

弹簧的伸长量x (×10-2

)m