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课时分层精练(十三)探究两个互成角度的力的合成规律基础落实练1.[2024·云南省模拟]如图甲所示,实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,先将白纸贴在水平桌面上,然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点,让橡皮筋处于原长.部分实验步骤如下:(1)用一个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至O1点,此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出,弹簧测力计的示数如图乙所示,F的大小为________N;(2)用两个弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端,再次将P端拉到O1点.此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为F1=2.50N,F2=2.60N,方向如图丙的虚线所示;(3)用图丙所示的标度,以O1点为作用点,在图丙中画出这两个共点力的合力F合的图示,F合的大小为________N(结果保留3位有效数字);(4)通过比较________这两个力的大小和方向,即可得出实验结论.2.[2024·全国模拟预测]在进行“探究共点力合成的规律”的实验中,用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角为90°(图中钩码规格相同).(1)换用一根线牵引弹簧(图b),使弹簧的伸长量与两个力作用时相同,此时需要挂________个与图甲中相同规格的钩码.(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是________________________________________________________________________.(3)本实验采用的科学方法是________.A.理想实验B.等效替代C.控制变量D.物理模型3.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示,将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N.(ⅰ)用5mm长度的线段表示1N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;(ⅱ)F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.4.某同学要验证力的平行四边形定则,所用器材:轻弹簧一只,钩码一个,橡皮条一根,刻度尺及细绳若干.实验步骤:①用轻弹簧竖直悬挂钩码,静止时测得弹簧的伸长量为1.5cm.②如图所示,把橡皮条的一端固定在竖直板上的A点,用两根细绳连在橡皮条的另一端,其中一根细绳挂上钩码,另一根细绳与轻弹簧连接并用力拉弹簧使橡皮条伸长,让细绳和橡皮条的结点到达O点,用铅笔在白纸上记下O点的位置,并分别沿细绳的方向在适当位置标出点B、C.③测得轻弹簧的伸长量为2.3cm.④去掉钩码,只用轻弹簧仍将结点拉到O点的位置,并标出了力F作用线上的一点D,测得此时轻弹簧的伸长量为2.5cm.请完成下列问题:(1)该实验________(选填“需要”或“不需要”)测出钩码的重力;(2)在图中以O为力的作用点,每一个小方格边长代表0.5cm,以0.5cm为标度作出各力的图示,并根据平行四边形定则作出步骤②中的两个力的合力F′的图示;(3)观察比较F和F′,得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.素养提升练5.某小组为了验证力的平行四边形定则,设计了如图甲所示的实验:在一个半圆形刻度盘上安装两个可以沿圆弧边缘移动的拉力传感器A、B,传感器的挂钩系着轻绳,轻绳的另一端系在一起形成结点O,且O点在刻度盘的圆心.在O点挂上重G=5.00N的钩码,记录A、B的示数F1、F2和轻绳与竖直方向的夹角θ1、θ2,用力的图示法验证力的平行四边形定则.(1)当F1=3.60N、F2=4.50N,θ1=60°、θ2=45°时,请在图乙中用力的图示法作图,画出两绳拉力的合力F,并求出合力F=__________N(结果保留三位有效数字).(2)在实验中,某位同

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