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专题15 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
1．某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为 400
N/m的轻质弹簧AA′，将弹簧的一端A′固定在竖直墙面上．不可伸长的细线OA、OB、
OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结
点，如图1所示．在实验过程中，保持弹簧AA′伸长1.00 cm不变
(1)若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数是______N(如图2所示).
(2)在(1)问中若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的
读数大小将______，弹簧秤乙的读数大小将________．
2．某同学在“测定弹簧的劲度系数和验证力的平行四边形定则”的实验中：
(1)如图甲所示，将一轻质弹簧悬挂在支架上，调节支架，使刻度尺竖直放置、弹簧上
的指针与刻度尺上的“0”刻线对齐．在弹簧下悬挂质量均为 10 g的钩码，得到的钩码总
质量m与弹簧伸长量x的关系图像如图乙所示，则该弹簧的颈度系数为________ N/m.(计
算结果保留2位有效数字，当地重力加速度大小g为9.80 m/s2)
(2)用上述弹簧和钩码搭建如图丙所示的实验装置，实验中保持定滑轮、弹簧和细线共
面，测得此时α＝37°，β＝53°，则弹簧的拉力大小为F＝________ N．3．[2022·“四省八校”期中质检]一同学用弹簧测力计、刻度尺、重物、细线、图钉
和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：
①如图甲，细线一端连接一重物，另一端连接轻质圆环O，用弹簧测力计的下端挂钩
钩住系在圆环上的细绳套，记下重物静止时弹簧测力计的示数F及方向；
②如图乙，将细线一端连接一重物，另一端连接轻质圆环O，再将圆环上的两个细绳
套分别挂在两个弹簧测力计上．手握弹簧测力计，当三线处于竖直平面内保持静止状态
时，记录下轻质圆环O的位置以及两个弹簧测力计的示数和绳的方向；
③如图丙，在白纸上以轻质圆环O的位置为力的作用点，按一定标度作出各力的图
示，根据平行四边形定则作出两个力F和F的合力F′的图示．
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(1)步骤①中弹簧测力计的读数为________ N；
(2)步骤②中轻质圆环O________(选填“必须”或“不必”)与步骤①中轻质圆环O的
位置重合；
(3)步骤③中不是弹簧测力计测得的力是________．
专题15 实验：探究两个互成角度的
力的合成规律
1．(1)3.00 (2)一直减小 先减小后增大
解析：
(1)弹簧秤的最小分度为0.1 N，题图2读数为3.00 N.
(2)F 、F 的合力与轻质弹簧AA′的弹力等大反向，OA与OB夹角不变，OA与OC夹角
甲 乙
变大如图所示，F 与F 垂直时最小，F 先减小后增大，F 一直减小．
乙 甲 乙 甲
2．(1)5.4 (2)0.49解析：(1)根据mg＝kx得m＝x，结合图线斜率得k＝×9.80 N/m＝5.4 N/m.
(2)根据平衡条件可知，弹簧的拉力等于两细线的合力，根据平行四边形定则及勾股定
理可得F＝ N＝0.49 N．
3．(1)3.60 (2)不必 (3)F′
解析：(1)弹簧的测力计的分度值为0.1 N，所以读数为3.60 N.
(2)理论上两弹簧测力计的合力的方向应竖直向上，即步骤①中记录的方向，只要通过
O点作出F的图示即可，步骤②与步骤①环O的位置不必重合．
(3)步骤③中F、F、F均是弹簧测力计测量的，只有F′是利用平行四边形定则作出
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来的
