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必修部分力学实验最新模拟题冲刺
专题4 验证平行四边形定则
1. （2024 广东佛山重点高中3 月质检）某实验小组为“验证力的平行四边形定则”，设计了如下三个实验
方案：
方案一：实验装置如图甲所示，其中
为固定橡皮条的图钉，OA 为橡皮条，OB 和OC 为细绳。用两只弹
簧秤分别拉
和
将橡皮条与细绳的结点拉到O 点。本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实
验误差___________；
A．拉橡皮筋的细绳要稍短一些
B．两个细绳间的夹角越小越好
C．两个弹簧秤的示数要适当大些
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
方案二：实验装置如图乙所示，弹簧测力计
挂于固定点
，下端用细线挂一重力为
的重物M，弹
簧测力计
的一端用细线系于
点，手持另一端水平向左拉，使结点
静止在某位置，在贴于竖直木板的
白纸上记录
点位置和细线方向，图中弹簧测力计B 示数为___________N，此时弹簧测力计
示数约为
___________N；
方案三：实验装置如图丙所示，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮
和
，将绳子打一个结点
，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，钩码不会碰到滑轮，改变钩码个数，实验不能完成的是
___________。
A．钩码的个数
1
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B．钩码的个数
，
C．钩码的个数
，
，
D．钩码的个数
，
，
【参考答案】 方案一 ①. CD##DC 方案二 ②. 3.6 ③. 6.0 方案三 ④. D
【名师解析】
方案一
A．拉橡皮条的细绳要稍长一些，这样描出两点画出拉力方向时更准确，故A 错误；
B．两个细绳间的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大或越小越好，故B 错误；
C．两个弹簧秤的示数大小要适当大些，可以减小偶然误差，故C 正确；
D．为了减小实验中摩擦对测量结果
影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，
同时读数时注意视线要正对弹簧刻度，故D 正确。
故选CD。
方案二
[2] 根据弹簧秤的读数方法可知，弹簧秤的示数为
。
[3]由于重物M 的重力竖直向下，测力计B 的拉力水平向左，由力的合成可知，测力计
示数约为
方案三
[4] 对O 点受力分析，OA、OB、OC 分别表示三个力的大小，因为三共点力处于平衡，所以三个力的大小
构成一个力的三角形。满足任意两力之和大于第三个力，即任意两细绳中的钩码个数之和大于另外一个细
绳上钩码的个数。经计算可知，A、B、C 三项中数据均满足条件，D 项数据不满足条件。
本题选择不能完成实验的，故选D。
2. （2024 浙江舟山期末）某实验小组要自主完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验：
（1）某次实验中，一弹簧测力计指针的位置如图所示，其读数为______
；
2
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（2）实验时，在白纸上留下的标注信息有：结点位置O、弹簧测力计的示数、确定细绳方向所描的点、力
的标度。下列四幅图中，最合理的是______；
A.
B.
C.
D.
（3）在本实验中，若将与弹簧测力计连接的细绳换成细橡皮绳并完成实验，A______（选填“能”或“不
能”）得到相同的实验结论。
【参考答案】 ①. 2.20 ②. C ③. 能
【名师解析】
（1）[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.20N。
（2）[2]实验中，在不超过弹簧测力计量程的情况下，拉力尽量大些；确定拉力的方向时所描点与O 点的
距离大些，两绳的夹角不能过大或者过小，选取的标度越小，精度越高。
故选C。
（3）[3]可以用橡皮绳代替细绳，只要拉力大小一定，结点处仍然被拉至同一位置，只是细绳换成橡皮绳
时，橡皮绳的长短要恰当，故选能。
3. （2024 年1 月福建部分重点高中期末）某学习小组在进行“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
图甲中，橡皮条的一端连着轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为
。图乙中，用手通过两个弹簧
测力计共同拉住小圆环，使小圆环处于
点，橡皮条伸长的长度为
。图丙中，用一个力
单独拉住小
圆环。仍使它处于
点。
3
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（1）关于本实验，下列说法正确的有__________。
A．需要记录甲图中
点的位置
B．乙图中，实验时两细绳必须垂直
C．应在细绳上用笔尖记录间距较近
两点来确定细绳的方向
D．乙图和丙图中小圆环都处于
点表明：图中
单独作用的效果与
和
共同作用的效果相同
（2）丙图中，弹簧测力计的示数如右侧放大图所示，读数
为__________N。
（3）若乙图中两弹簧测力计的读数分别为
、
，且
、
的夹角为锐角。则
__________（填“能”或“不能”）用一个量程为10N 的弹簧测力计测出
、
的合力。
【参考答案】 ①. D ②. 3.70 ③. 不能
【名师解析】
（1）[1]A．橡皮条的长度为GE，只需控制两次实验橡皮条的形变量相同，不需要记录甲图中E 点的位置，
只需记录两次结点的位置O，故A 错误；
B．乙图中，实验时两细绳的夹角表示两个分力的夹角，两细绳不需要垂直，故B 错误；
C．为了减小实验误差，应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向，故C 错误；
D．乙图和丙图中小圆环都处于
点表明：图中
单独作用的效果与
和
共同作用的效果相同，故D
正确。
（2）[2]弹簧测力计的示数为
4
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（3）[3]若
、
的夹角为
，
、
的合力为
若
、
的夹角为锐角，
、
的合力大于
，故不能用一个量程为10N 的弹簧测力计测出
、
的合力。
4. （2024 陕西商洛尖子生学情诊断）如图a 所示，为了探究合力与分力的关系，某实验小组的同学将一张
白纸用四个图钉固定在水平的平板上，另用一图钉将橡皮筋固定在A 点，橡皮筋的另一端栓接两细绳套，
将两只弹簧测力计甲和乙分别挂在两细绳套上，使其沿平行于平板的方向将两条细绳拉开一定的角度，并
将结点拉到白纸上的O 点。
（1）图a 中弹簧测力计甲的读数为________N，弹簧测力计乙的读数为________N。
（2）在完成该实验时，为了保证每次操作的实验效果相同，下列措施必须的是________。
A.任何一次操作都应保持两细绳套的角度相同
B.任何一次操作都应将结点拉到同一位置O 点
C.任何一次操作结束后，读数时应正视弹簧测力计的示数
D.任何一次操作都应记录细绳的方向
（3）该小组的同学完成某次操作后，将记录的实验数据描绘在白纸上，作出的图如图b 所示，则________
是理论值，________是实际值.（均填“F”或“F＇”）
【参考答案】 （1） ①. 4.00 ②. 2.50 （2）③. CD##DC （3） ④. F ⑤.
【名师解析】
（1）[1][2]图a 中弹簧测力计甲的读数为
，弹簧测力计乙的读数为
；
（2）[3]
5
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A．任何一次操作不需要保持两细绳套的角度相同，只需要在合适的范围内即可，故A 错误；
B．任何一次操作不需要将结点拉到同一位置O 点，只需要保证同一组实验中单独一个力作用和两个力作
用时拉到的结点位置相同即可，不一定非得是固定的O 点，故B 错误；
C．为保证实验的准确性，读数时应正视弹簧测力计的示数，故C 正确；
D．实验中验证力的平行四边形法则，任何一次操作都应记录细绳的方向来表示力的方向，故D 正确。
故选CD。
（3）[4][5]理论值是通过平行四边形法则得到的，故是F，实际值是单独一个力作用时的效果，方向必定与
AO 共线，故是
。
5. . (2024 安徽芜湖3 月质检)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固
定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的
点，另一端系两个细绳套，用两个弹簧测力计
分别拉住两个细绳套，互成角度施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某位置，记为
，然后撤去
两个力，再用一个弹簧测力计把结点拉到位置
，如图甲所示。
（1）某次实验中，一弹簧测力计的指针位置如图乙所示，读数为______
。
（2）关于该实验的操作，下列说法中正确的是______。
A．实验中，弹簧测力计的外壳可以与纸面接触
B．把结点拉到
点位置时，两个弹簧测力计之间夹角应取
，以便算出合力大小
C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使
点在同一位置
（3）某次实验作出力的平行四边形如图丙所示，在
与
两力中，方向一定沿
方向是______（填“
”或“
”）。
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（4）实验中
与
的夹角为
，保持
的方向不变、增大
角的过程中，为保证结点位置不
变，
的大小将______。
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
【参考答案】 ①. 3.00##2.98##2.99##3.01##3.02 ②. A ③.
④. A
【名师解析】
（1）[1]图中弹簧测力计的分度值为
，由图可知读数为
。
（2）[2]
A．实验中，弹簧测力计的外壳可以与纸面接触，故A 正确；
B．把结点拉到
点位置时，两个弹簧测力计之间夹角适当就好，不需要取
，故B 错误；
C．改变拉力，进行多次实验，不同次实验时，
点不需要在同一位置，故C 错误。
故选A。
（3）[3]由图丙可知，
是通过作出力的平行四边形得到的合力理论值，由于存在误差，不一定沿
方
向；
是一个弹簧测力计拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知，方向一定沿
方向是
。
（4）[4]
与
的夹角为
（
），保持
的方向不变、增大
角的过程中，为保证结点位置不变，
即
与
的合力不变，由力三角形法作图如下
可知
的大小将一直增大。故选A。
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6. .(2024 广东中山高一期末)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标
准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条
一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均
挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测
力计的示数得到两拉力
和
的大小，并___________。（多选，填正确答案标号）
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_________，由测力计的示数得到拉力
的大小，沿细
线标记此时
的方向。
④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作
和
的合成图，得出合力
的
大小和方向；按同一标度在白纸上画出力
的图示。
⑤比较
和
的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
【参考答案】 ②. CD ③. 相同位置 ⑤大小和方向
【名师解析】
②[1]将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端
均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个
测力计的示数得到两拉力
和
的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸
上标记出两细线的方向。
故选CD。
③[2]撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的示数得到拉力
的大小，沿细
线标记此时
的方向；
⑤[3]比较
和
的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
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7．（6 分）（2024 辽宁部分重点高中3 月联考）某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定
则”。在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮
固定在桌子边，
滑轮
、
可沿桌边移动。
步骤如下：
①在三根轻绳上挂一定数量的钩码，调整滑轮
、
位置并使结点O 静止；
②在白纸上描出O 点的位置和三根绳子的方向，从O 点开始，用同一标度作出三个拉力的图示；
③以绕过滑轮
、
两根绳的拉力为邻边作平行四边形，作出以O 点为起点的平行四边形的对角线，量
出对角线的长度；
④检验对角线的长度和绕过滑轮
绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。
（1）关于本次实验操作，下列说法正确的是______。
A．每次实验必须将绳子结点O 调整至圆桌桌面的圆心处
B．在实验中为减小误差，应将滑轮
、
摆放距离越大越好
C．某次实验中，结点O 已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O 一定仍保持静止
D．实验中应调整滑轮高度，使三根绳子尽可能与桌面平行
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳所挂的钩码
质量M 应满足关系______；
（3）第二次实验时，改变滑轮
、
的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点______（填
“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O 点位置相同，实验中，若桌面倾斜，______（填
“会”或“不会”）影响实验的结论。
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【参考答案】．（1）D（2 分） （2）
（2 分） （3）不必（1 分） 不会（1 分）
【名师解析】（1）本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的
作用效果相同，而是三根绳同时拉，结点所在位置就记为O，所以O 点的位置可以改变，A 项错误；在实
验中为减小误差，将滑轮
、
摆放距离并不是越大越好，只要角度适当即可，B 项错误；根据力的合成
法则可知，某次实验中，结点O 已静止，如在每个滑轮上同时增加一个相同的钩码，结点O 不一定仍保持
静止，C 项错误；为了更好的验证三根绳子的拉力作用效果，应使三根绳子都尽可能与桌面平行，D 项正
确。
（2）第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为2m，另一根绳挂的钩码质量为3m，则第三根绳挂的质量范
围在m~5m 之间。
（3）每次实验只要三力平衡即可，不要求O 点位置相同，桌面不平，绳的拉力也等于所挂钩码的重力，
不影响实验结果。
8.（8 分）（2024 安徽六校期末联考）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图
甲所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和OC 为细绳.
（1）本实验主要采用的科学方法是
（填选项前的字母）.
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
（2）图乙是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为
N.
（3）在实验过程中，下列做法有利于减小实验误差的是
（填选项前的字母）.
A.两细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
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D.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
（4）根据实验数据，该同学作出实验结果图如图丙所示，则
（填“F”或“F'”）一定沿AO 方
向.
【参考答案】.（1）B（2 分）
（2）3.6（2 分）
（3）BC（2 分）
（4）
（2 分）
【名师解析】：（1）本实验采用的主要的科学方法是等效替代法，选项B 正确
（2）弹簧测力计每小格代表的0.2N，图乙中的示数为3.6N.
（3）为减小实验误差，两细绳不必等长，但要适当长些，选项A 错误；应尽可能使实验过程中，各个力
保持在同一平面，故弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，选项B 正确；为了记录的方向准确，拉
橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，选项C 正确；为了减小做合力等效图时带来的误
差，用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能小，选项D 错误
（4）图丙中，F 是根据平四边形定则作出的两个力的合力，则F'应是记录一个力将橡皮条拉到O 点时的
拉力，方向一定沿OA 方向.
9. （2024 浙江金华期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中
（1）图甲中A、B 是两个带细绳套的橡皮筋，为了减少实验误差，选择______（选填“A”或“B”）更合
适。
（2）下列说法正确的是_________。
A.应选择劲度系数相同的弹簧测力计
B.细绳与弹簧测力计的轴线应尽可能共线
C.重复多次实验，都应将橡皮筋结点拉到
点
D.应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
（3）将橡皮筋的一端用图钉固定，另一端用两个弹簧测力计通过细绳将结点拉到
点，标记
点及两拉
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力的方向，读出弹簧测力计
的读数
为
，弹簧测力计
的读数
如图乙所示，其读数为______
。现改用一个弹簧测力计仍将结点拉到
点，则该弹簧测力计读数可能是如图中的______。
（4）若要测量该弹簧测力计中弹簧的劲度系数，还必须用到的器材是_________。
A.钩码 B.铁架台 C.刻度尺
【参考答案】 （1） ①. A （2） ②. B （3） ③. 1.50 ④. B （4）⑤. C
【名师解析】
（1）[1]在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，为减小实验误差，细绳要长一些，带细绳套的
橡皮筋应选A。
（2）[2]A．实验通过弹簧测力计测量细绳的拉力，不需要选择劲度系数相同的弹簧测力计，故A 错误；
B．为减小实验误差，细绳与弹簧测力计的轴线应尽可能共线，故B 正确；
C．重复多次实验，不需要将橡皮筋结点拉到
点，只需保证每一组实验中，将橡皮筋结点拉到同一点，
故C 错误；
D．应作出力的图示来探究合力与分力的关系，故D 错误。
故选B。
（3）[3]弹簧测力计
的读数为
[4]根据平行四边形定则，
、
合力范围为
即
图A 弹簧测力计示数为
，图B 弹簧测力计示数为
，图C 弹簧测力计示数为
，故该弹簧
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测力计读数可能是图B。
（4）[5]若要测量该弹簧测力计中弹簧的劲度系数，还必须用到刻度尺测量弹簧的形变量，不需要使用钩
码、铁架台。故选C。
10. （2024 安徽安庆市二中第四次质检）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，需要将橡皮条
的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳端带有绳套。先用两个弹簧秤分别勾住绳套
并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点达到某一位置O，并记下该点的位置；再用一个弹簧秤将橡皮条
的结点拉到同一位置O 点。
（1）用一个弹簧秤拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到O 点，弹簧秤的示数
________N。
（2）如图是某次实验中小李、小张、小王三位同学通过两块三角板推平行四边形的情况，其中正确的是
________。
A．小李同学固定b 三角板，移动a 三角板
B．小张同学固定a 三角板，移动b 三角板
C．小王同学固定b 三角板，移动a 三角板
（3）下列关于实验的要求正确的是________。
A．拉细线方向应与木板平面平行B．两根细绳必须等长
C．弹簧秤的外壳不能与纸面接触D．两分力夹角不宜太小
【参考答案】 ①. 3.00 ②. B ③. AD##DA
【名师解析】
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（1）[1]最小分度值为0.1N，由图可知，弹簧秤的示数为3.00N。
（2）[2]A．小李同学固定b 三角板，移动a 三角板，由图可知，在有效的移动范围内，并不能推出完整的
平行四边形，故A 错误；
B．小张同学固定a 三角板，移动b 三角板，由图可知，在有效的移动范围内，能推出完整的平行四边形，
故B 正确；
C．小王同学固定b 三角板，移动a 三角板，由图可知，两三角板没有贴紧，不可能推出平行四边形，故C
错误
故选B。
（3）[3]A．拉细线方向应与木板平面平行，故A 正确；
B．两根细绳不必等长，故B 错误；
C．弹簧秤的外壳与纸面接触与否，对实验没有影响，故C 错误；
D．两分力夹角不宜太小，适当的角度可以减小绘制平行四边形时产生的误差，故D 正确。
故选AD
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