高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 实验：探究小车速度随时间变化的规律精品测试题

3.4.3 实验四：探究两个互成角度的力的合成规律课前预习

（一）实验仪器

方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、___________、细绳、轻质小圆环、三角板、___________、图钉（若干）、铅笔。

（二）实验原理

a.合力F′的确定：一个力F′可以把橡皮条末端的小圆环拉到某点，两个力F1、F2共同作用，也能把橡皮条末端小圆环拉到___________，则F′与F1和F2共同作用___________相同，则F′是F1和F2的合力。

b.合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，求出合力的理论值F。

c.在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否___________相等、___________相同。

（三）实验步骤

a.在方木板上用图钉固定一张白纸，如图甲所示，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A点，在橡皮条的另一端挂上轻质小圆环。

b.用两个弹簧测力计分别钩住小圆环，互成角度地拉橡皮条，将小圆环拉到某位置O，用铅笔描下小圆环O的___________和拉线的___________，并记录两弹簧测力计___________。

c.用一个弹簧测力计拉橡皮条，将小圆环拉到同___________，记下弹簧测力计的读数和拉线的___________。

d.如图乙所示，利用刻度尺和三角板，按适当的比例作出用两个弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示，以F1、F2为邻边画出___________，并画出对角线F。

e.比较F与F′的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同，从而验证平行四边形定则。

（四）注意事项

a.小圆环位置O点

①定位O点时要力求准确；O点为小圆环圆心在白纸上的投影点。（若实验器材没有小圆环，则用绳子与橡皮筋的结点代替小圆环）

②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须位于___________。

b.拉力

①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；

②应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面___________的同一平面内；

③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小。F1、F2所拉的两根细绳适当长一些，记录细绳方向的两点要尽量远些。

c.作图

①在同一次实验中，选定的比例要相同；

②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。

（五）误差分析

a.弹簧测力计使用前没调零会造成误差。

b.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差。

c.两次测量拉力时，小圆环没有拉到同一点会造成偶然误差。

d.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差。

参考答案

【答案】（一）橡皮条；刻度尺；（二）a.同一点 ；效果 ；c.大小；方向；（三）b.位置； 方向；读数；c.同一位置O ；. 方向 ；d.平行四边形 ；（四）a.同一位置；b.平行