1、研究共點力的合成實驗專題 研究共點力的合成實驗【實驗原理】等效替代 【實驗器材】兩個彈簧秤、帶繩套的橡皮筋、圖板、圖釘、白紙、刻度尺、量角器（三角板） 【實驗步驟】1用兩個彈簧秤互成角度地拉繩套，使橡皮筋伸長到一定的位置，記下結點的位置O，畫出兩繩套的方向，記錄兩彈簧秤示數F1和F2。 2用一個彈簧秤將橡皮筋拉伸，使結點仍拉到位置O，畫出繩套方向，記錄彈簧秤示數F 3用相同標度作出F1、F2與合力F，以F1和F2為鄰邊作出平行四邊形，得到其對角線F，看F和F是否完全重合。 【實驗結論】 通過實驗得出，如果用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊做平行四邊形，那么合力F的大小和方向就可以用F1、F

2、2所夾的對角線表示。在誤差范圍內，分力的合成符合平行四邊形定則。 【要記錄的數據：】 結點伸長到的位置。 合力和兩個分力的大小彈簧秤示數。 合力和兩個分力的方向 描點記錄細繩方向。 【數據處理】 用相同標度作出兩個分力與合力F，用平行四邊形定則作出兩個分力的合力F，用標度量出F大小，再比較F和F。 注意事項： 1)彈簧秤事先要調零；水平放時調零；使用時不能超過彈性限度。 2)利用彈簧秤拉橡皮繩時須貼近且平行木板，與細線平行；細繩套應適當長些，便于確定力的方向，3)拉力應適當大些(誤差讀數誤差可減小)；兩個力之間的夾角不能太大，在兩個力大小一定時，夾角越大，合力越小，彈簧形變越小，相對誤差越大。

3、4) 2次拉，拉到同一結點處(效果相同)；5)沿細繩確定拉力方向時，所選的二個定位點應相距遠一點；6)圖示F，F1、F2時必須用同一標度，且線段應取長些；F1F2甲乙A7)分析力的大小、方向變化時，一般采用作圖法。題型一：實驗步驟和注意事項例1.(松江一模) “研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示。（1）圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_。（2）（單選題）本實驗采用的科學方法是（ ）A理想實驗法 B等效替代法 C控制變量法 D建立物理模型法（3）（多選題）實驗中可減小誤差的措

4、施有（ ）A兩個分力F1、F2的大小要盡量大些B兩個分力F1、F2間夾角應越大越好C拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行DAO間距離要適當，將橡皮筋拉至結點O時，拉力要適當大些注意理論值和實際值的比較，理論值是根據平行四邊形定則畫出，等效替代思想，誤差分析見前面。（1）F，（2）B ，（3）A C D例2.(青浦區一模)在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗中，下列敘述中正確的是 ：（ ）A兩彈簧秤的拉力可以比橡皮條的拉力大；B若橡皮條的拉力是合力，則兩彈簧秤的拉力是分力；C兩次拉橡皮條時，需將橡皮條拉到同一位置，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉的效果相同；D若只增大某一彈簧

5、秤的拉力大小，而又要保證橡皮條結點的位置不變，只需調整另一彈簧秤拉力的大小即可。分力可能大于合力，但分力與合力是相對于相同的受力物體而言，保證合力不變，要同時改變力的大小和方向。AC例3.（普陀二模） “研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示。主要步驟是：F1F2甲乙A（A）在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；（B）用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點，在橡皮條的另一端栓上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；（C）用兩個彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條

6、，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，記下O點的位置和兩個彈簧秤的示數；（D）按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；（E）只用一只彈簧秤，通過彈簧秤拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數，記下細繩的方向，按相同標度作出這個力F的圖示；（F）比較F和F，看它們是不是相同，得出結論；上述步驟中：（1）有重要遺漏的步驟是 （填序號）；(2) 相應的遺漏內容分別是 （3）圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_。實驗步驟可看知識點，理論值和實際值差別。(1) C E F (2) 記下兩個彈簧秤的細繩方向；結點到達O位置；改變兩個力的夾角，再做一

7、組（或幾組）。(3) F例4.(黃浦、嘉定二模)（多選）在“研究共點力的合成”實驗中，需要將橡皮筋的一端固定在A點，用兩個彈簧秤（量程均為5N）通過細繩互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸長到O點。關于這一實驗過程，下列操作正確或設計能實現的是（ ）（A）實驗前，先將所用的彈簧秤豎直提起，掛鉤上無任何重物，檢查讀數是否為零（B）將結點拉到位置O時，拉力F1、F2要適當大些（C）拉橡皮筋時，橡皮筋、細繩和彈簧秤應貼近且平行于木板（D）可以通過操作使兩個彈簧秤的讀數均為4N，且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直，然后再用其中一個彈簧秤來測量出它們的合力，與用作圖法求出的合力進行比較。注意彈簧秤的調零不是

8、這樣做的，兩個力均為4N且相互垂直時，合力超過5N。BC題型二： 實驗誤差分析和數據處理例5.（楊浦一模）在做“研究共點力的合成”實驗時，（1）(多選題)下面措施中有利于提高實驗精確度的是(A) 橡皮條彈性要好，拉到O點時，拉力要適當大些(B) 兩個分力F1和F2間的夾角要盡量大些(C) 拉橡皮條時，橡皮條細繩和彈簧秤應貼近且平行紙面(D) 套橡皮條的繩套要細些且稍長為好（2）實驗結果是否會有誤差？若有，造成誤差的主要原因是什么？夾角大會增大相對誤差。 （1）（ ACD ）（得4分），（2）記錄力的大小、方向和作圖時等有誤差（得2分）例6.（上海調研）某同學在做驗證互成角度的兩個力合成的平行上

9、邊形定則實驗時，把橡皮條的一端用圖釘固定于P點，同時用兩個彈簧秤將橡皮條的另一端拉到位置O。這時兩彈簧秤的示數分別為FA3.5N、FB4.0N，其位置記錄如圖甲所示。倘若橡皮條的活動端僅用一個彈簧秤拉著，也把它拉到O點位置，彈簧秤的示數為FC6.0 N，其位置如C。（1）用1 cm表示1N，在圖乙中作出力FA、FB和FC的圖示。（2）根據平行四邊形定則在圖乙中作出FA和FB的合力F，F的大小為_N。（3）實驗的結果是否能驗證平行四邊形定則：_（選填“能”或“不能”）。根據平行四邊形定則作圖，確定標度可量出大小。（1）圖略（4分），（2）圖略（1分），5.96.3N（1分）（3）能（1分）( &

10、#176;)360270180900F(N)ab例6.（虹口一模）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中。（1）（多選題）.下列哪些方法可以減小實驗誤差 ( )（A）兩個分力F1、F2間的夾角要盡量大一些 （B）兩個分力F1、F2的大小要盡量大一些（C）拉橡皮條的細繩要稍長一些（D）實驗中，彈簧秤必須與木板平行，讀數時視線要正對彈簧秤刻度( °)360270180900F(N)ab（2）如果共點力F1、F2的大小均不變，分力F1固定，分力F2順時針轉動180°的過程中，F1和F2的合力大小隨著它們的夾角變化的關系如圖所示。如果F2繼續轉動180°，回到原來位置，試在

11、圖中畫出F1和F2的合力大小隨著它們的夾角變化的關系。誤差分析見前面，注意合力和分力以及夾角之間的關系，對稱圖形。（1）BCD（3分）； （2）如右圖（3分，若圖線不對稱，不能給分）。例8.(崇明一模) “研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點位置，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示。（1）圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是。F1F2甲乙AFF'（2）關于此實驗,下列情況正確的是（）A兩彈簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩個彈簧秤的拉力是分力C如果將兩個繩套換成兩根橡皮筋，那么實驗結果將

12、不同D兩次拉橡皮筋結點拉到同一位置O的目的是確保兩次彈簧秤拉力的效果相同注意繩套換成橡皮筋效果一樣，都只是起到傳遞力的作用，不改變力的方向，通過橡皮筋一樣可以確定。 （1） F （2分）， （2）（ D ）（3分）課堂練習12甲12乙1. 在“驗證力的平行四邊形法則”的實驗中，如右圖所示是甲、乙兩位同學在做本實驗時得到的結果，其中F是用作圖法得到的合力，是通過實驗測得的合力，則哪個實驗結果是符合實驗事實的? (選填“甲”或“乙”)青浦一模第26題 甲2在“研究共點力的合成”實驗中，需要將橡皮筋的一端固定點在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套實驗中需用兩個彈簧測力計分別勾住繩套

13、，并互成角度地拉像皮筋用兩個彈簧測力計把橡皮筋的另一端拉到某一確定的O點，以下操作中錯誤的是 （ ）（A）同一次實驗過程中，O點位置允許變動（B）實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數時視線要正對彈簧測力計刻度（C）實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調節另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O點（D）實驗中，橡皮筋應與兩繩夾角的平分線在同一直線上奉賢二模第26題 CD橡皮條固定點3如圖，在“研究力的合成”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套。實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。某同學

14、認為在此過程中必須注意以下幾項：A兩根細繩必須等長。B橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上。C在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行。其中正確的是_。（填入相應的字母）10年奉賢二模第26題 C4.在“研究共點力的合成”實驗中，下列敘述中正確的是 ：（ ）A兩次拉橡皮條時，需將橡皮條和細線的結點拉到同一位置，這樣做是為了保證兩次彈簧秤作用的效果相同；B實驗中，用兩彈簧秤將橡皮條結點拉到O點時，兩彈簧秤之間的夾角應取90°不變，以便于計算合力的大小；C若橡皮條的拉力是合力，則兩彈簧秤的拉力是分力；D兩彈簧秤的拉力可以比橡皮條的拉力大。普陀第26題 ADF1FFF25 在共點力合成

15、的實驗中，根據實驗數據畫出力的圖示，如圖。圖上標出了F1、F2、F、F四個力，其中_（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的；比較力_與_的大小和方向基本相同，說明共點力合成的平行四邊行定則得到了驗證在本實驗中，下列說法不正確的是（）（A）通過細繩套用一個彈簧秤拉和用兩個彈簧秤拉，只要橡皮條伸長相同長度即可（B）在實驗前，一定要將彈簧秤調零（C）實驗中，彈簧秤和所拉的繩套一定要和木板平行（D）如果手頭只有一個彈簧秤，通過改變方法也可以完成實驗崇明二模第27題 F （1分）； F F ； ( A ) 6.（多選）在“互成角度的兩個共點力的合成”實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的

16、另一端拉到某一位置O點，以下操作中錯誤的是A同一次實驗過程中，O點位置允許變動B在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數時視線要正對彈簧秤刻度C實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調節另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條的結點拉到O點D實驗中，把橡皮條的結點拉到O點時，兩彈簧之間的夾角應取90°不變，以便于算出合力的大小奉賢二模第17題 ACD7橡皮筋的一端固定在A點，另一端栓上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計。當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖所示。這時彈簧測力計的讀數可從

17、圖中讀出。由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_N和_N。（只須讀到0.1N）在答題紙的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力。金山二模第16題2.5N和4.0N 注意平行四邊形中的實線、虛線的區別和箭頭、標度、單位。8在“互成角度的兩個共點力的合成”的實驗中，其中的三個實驗步驟如下：(1)在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細線；通過細線同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使它與細線的結點到達某一位置O點，在白紙上記下O點和兩測力計的讀數F1和F2.(2)在紙上根據F1和F2的大小，應用平行四邊形定則作圖求出合力F.F1FFF2(3)只用一測力計

18、通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與用兩測力計拉時相同，記下此時測力計的讀數F和細繩的方向以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請指出：(1)_(2)_(3)_ (1)未記下細繩方向 (2)應根據F1和F2的大小和方向作圖(3)應將橡皮條與細線的結點拉到原位置O點9. 在研究“互成角度的兩個共點力合成”的實驗中，測力時要注意不要讓橡皮條、線與木板，彈簧與外殼發生 ，同時又要保證分力與合力都處在同一個 上。實驗中在橡皮條結點位置O保持不變的情況下，當兩彈簧秤之間夾角增大時，其中一個彈簧秤的示數 （填“可能不變”，“一定改變”，“一定不變”）。在保持兩個分力大小不變的條件下，觀察不同夾角時的合力大小，由數據得到如右圖所示的合力F與兩分力間夾角關系圖。則下列說法正確的是（ ）（A）合力最大的變化范圍是2NF12N （B）合力最大的變化范圍是2NF10N（C）兩分力大小分別為2N和8N （D）兩分力大小分別為6N和8N楊浦一模第16題 摩擦，水平面，可能不變，DODEAB10. 如右下圖所示，橡皮條的O端固定，用A、B兩彈簧秤拉橡皮條的另一端D，使其伸長至E點，A、B兩彈簧的彈力大小和方向如