专题09 验证力的平行四边形定则（讲）-2022年高考物理一轮复习讲练测（解析版）

1、PAGE8第二章力与物体的平衡1、高考着重考查的知识点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋势2、会用平行四边形定则、三角形定则进行力的合成与分解；会用正交分解法进行力的合成与分解3、考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核1知道什么是等效替代法2能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则基本实验要求1实验原理互成角度的两个

2、力F1、F2与另外一个力F产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F在实验误差允许范围内是否相等2实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺3实验步骤1用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上2用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O如实验原理图所示3用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F4只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向5比较F与用平行四边形定则求得的合力

3、F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等规律方法总结1正确使用弹簧测力计1将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止2使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围3被测力的方向应与轴线方向一致4读数时应正对、平视刻度2注意事项1位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同2角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60100之间为宜3在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些细绳套应适当长一些，便于确定力的方向4统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定

4、标度，使力的图示稍大一些3误差分析1误差还有读数误差、作图误差等2减小误差的办法：实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行典型案例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3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【答案】12D3减小弹簧测力计B的拉力；减小重物M的质量或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹

5、簧测力计B拉力的方向等【解析】（3）当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大，又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程。【名师点睛】（1）确定出弹簧测力计的分度值，从而读出弹簧秤的读数；（2）在该实验中，由于P、O的位置确定，则A弹簧的拉力大小和方向一定，合力又一定，则弹簧B的拉力大小和方向也一定，不需进行多次实验（3）验证力的平行四边形定则的实验原理是：理论值与实际值的对比，合力的理论值使用作图法，需要记录两分力的大小和方向；实际值的测量则使用等效替代，需

6、要测量结点O的位置及力的大小，另外实际值与测量值比较方法，是在同一点作出两力的图示，比较是否近似重合。针对练习1一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数F；如图（b），将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、_和电子秤的示数F1；如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上手握电子秤沿着中L2的方向拉开细线L2，使_和三根细线的方向与中重合，记录电子秤的示数F2；在白纸上按一

7、定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示，若_，则平行四边形定则得到验证【答案】静止或稳定、平衡、不动；三细线的方向至少记录L1、L3的方向；结点O的位置；F与F的图示重合（或基本重合）（F大小与F相等，方向相同）【名师点睛】通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示，明确实验原理是解答实验问题的关键，对关键的实验步骤及注意事项应该熟记并理解掌握针对练习2在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点（1）（多选）则下列叙述正确的是（）A该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C实验中AO和BO的夹角应尽可能大D在实验中，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的刻度线E实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置。（2）对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F两力中，方向一定沿CO方向的是_（3）本实验采用的科学方法是_【答案】（1）BD（2）F