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第08 讲 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系.............................................................................4
知识点1 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系......................................................................................4
考向 教材原型与创新实验......................................................................................................................... 5
考点二 实验:探究两个互成角度的力的合成规律...................................................................15
知识点1 实验:探究两个互成角度的力的合成规律............................................................................15
考向 教材原型与创新实验....................................................................................................................... 16
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................24
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
实验:探究弹簧
弹力与形变量的
关系
选择题
非选择题
四川卷T11,6 分
\
\
实验:探究两个
互成角度的力的
合成规律
选择题
非选择题
\
\
\
考情分析:
1.在四川选考物理中,该实验考查频率相对不算高,但是是需要掌握的实验之一。
2.从命题思路上看,试题情景为
考查要点:围绕胡克定律,考弹簧劲度系数测量、仪器读数、数据处理(图像法、计算法)、误差分析。
聚焦等效替代法,考实验原理、弹簧测力计操作、力的图示绘制、平行四边形法则验证、误差来源分析。
命题创新:变换器材、调整实验步骤顺序或操作方式,考查灵活应用能力 。改变装置(水平、斜面放
置)、替换器材(橡皮筋)、拓展研究(弹性势能探究)。
复习目标:
目标一:理解胡克定律和等效替代法,明确 “弹簧弹力与形变量的定量关系” 以及 “合力与分力的等
效替代” 本质,避免原理混淆。
目标二:牢记两个实验的器材、步骤、数据记录方法,如弹簧实验中测量工具的使用场景,力的合成实验
中结点定位的意义。
2
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考点一 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
知识点1 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
1.实验原理
(1)如图所示,弹簧下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。
3
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(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐
标表示弹簧的_______,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据
实验所得的图线,就可得出弹力大小与形变量间的关系。
2.实验器材
铁架台、_______、刻度尺、_______、坐标纸等。
3.实验步骤
(1)将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 l0,即原长。
(2)如图所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,得出弹簧的伸长量
x1,将这些数据填入自己设计的表格中。
(3)改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并
得出每次弹簧的伸长量x2、x3、x4、x5。
钩码个数
长度
伸长量x
钩码质量m
弹力F
0
l0
1
l1
x1=l1-l0
m1
F1
2
l2
x2=l2-l0
m2
F2
3
l3
x3=l3-l0
m3
F3
…
…
…
…
…
4.数据处理
(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图。用平滑的
曲线(包括直线)连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线。
(2)以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式。首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函
4
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数。
(3)得出弹力和弹簧形变量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义。
5.注意事项
(1)不要超过弹簧的弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过度拉伸,超过弹簧的弹性
限度。
(2)尽量多测几组数据:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据。
(3)观察所描点的走向:本实验是探究型实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性
的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。
(4)统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。
考向 教材原型与创新实验
例1 某同学在进行“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验时发现实验室的刻度尺的长度不够,于是他设计
了如图甲所示的方案进行实验。将轻质指针固定在轻质弹簧上,指针下面部分弹簧的圈数是指针上面圈数
的2 倍。
(1)实验通过在弹簧下方悬挂钩码(钩码规格相同)改变弹簧弹力,未挂钩码时指针所指示数如图乙所示,
读数为 cm。
(2)之后较为规范的操作应为: (填“逐个”或“任意”)改变悬挂钩码的个数,记录钩码的个数n
和静止时指针所指刻度值,并计算出弹簧的伸长量Δ x;如图丙所示为挂4 个钩码时指针所指刻度值,该
示数为 cm,此时弹簧的形变量
(3)图丁为描绘出的弹簧的伸长量Δ x和钩码个数n 的关系图,图线前半段为倾斜直线,后半段为曲线,这
是由于 ,利用图丁 (填“仍能”或“不能”)用来计算弹簧的劲度系数。
例2 某同学在一玩具中找到如图1 所示的装置,竖直圆管中两竖直弹簧固定在底座上,弹簧1 上端有一托
盘,弹簧2 的直径比弹簧1 的小,原长比弹簧1 的短,二者互不影响。该同学想测量两弹簧的劲度系数,
进行了以下操作:
①在实验室找几块质量均为50g 的砝码。
②不放砝码时,测出弹簧1 上端到底座的高度L0。
③在托盘上放1 块、2 块砝码时,发现托盘均未与弹簧2 接触,稳定后,测出弹簧1 上端到底座的高度L1
5
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、L2。
④在托盘上放3 块、4 块、5 块砝码时,发现托盘均与弹簧2 接触,稳定后,测出弹簧1 上端到底座的高度
L3、L4、L5。
⑤以弹簧1 上端到底座的高度L为纵轴,以所放的砝码个数n为横轴,描出的数据点如图2 所示。
若不计托盘与圆管的摩擦,已知当地重力加速度为g=9.8 m /s
2,弹簧始终在弹性限度内,可得弹簧1 的
劲度系数k1= N/m,弹簧2 的原长为 cm、劲度系数k2= N/m。
【变式训练1】某同学用如图甲所示的装置进行“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。实验器材有:铁
架台、一根轻质弹簧(劲度系数约为50N/m)、若干个质量均为m=100g的钩码、刻度尺(本地重力加速
度为g=9.8 m /s
2)。
(1)实验前,先将弹簧竖直悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧自然下垂时的长度,弹簧上端与刻度尺
零刻度线对齐,弹簧下端对齐刻度如图乙所示,其读数为L0= cm。
(2)该同学依次在弹簧下端挂上不同数量的钩码,每挂一个钩码,待弹簧静止后,用刻度尺测量弹簧下
端对准刻度值L(即弹簧总长度),记录的数据如下表所示:
钩码个数n
1
2
3
4
弹簧总长度
L/cm
14.00
16.00
18.00
20.00
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸上画出了弹簧总长度L 与钩码个数n 的关系图像。
(4)由图像可知,弹簧的劲度系数k = N/m(保留两位有效数字)。
(5)若将弹簧减去一部分,剩下弹簧的劲度系数与原弹簧相比会 。(填“变大”或“变小”)
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【变式训练2】(2025·福建厦门·三模)某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
(1)图示实验装置中,刻度尺保持竖直,为了便于直接读出弹簧的长度,刻度尺的零刻度应与弹簧的
,(选填“上端”或“下端”)对齐;不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示,则此时弹簧的长度
L0= cm。
(2)改变所挂钩码的个数,进行多次实验,记录每次所挂钩码的质量m 及弹簧的长度L,根据F=mg 求得弹
力(g 为重力加速度大小),根据x=L-L0。求出弹簧伸长量,根据求得的多组F、x 作F-x 图像,如图丙所
示。由图像可求得出弹簧的劲度系数为k= N/m(保留一位小数)。
(3)实验过程中发现某类弹簧自身重力不可忽略,不可视为轻质弹簧,若把此类弹簧放在铁架台上竖直悬挂
时,弹簧呈现的形态如下图中的___________。
A.
B.
C.
【变式训练3】(2025·山西太原·二模)某同学设计如下装置测量火箭的加速度。弹簧竖直自然伸长,指针
刻度为4.00cm,弹簧下端连接质量为0.01kg 的物块,当物块在竖直平面恰好保持静止时,指针刻度如图甲
所示。已知弹簧始终在弹性限度内,重力加速度g取10m/s²。
请回答下列问题∶
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(1)依题意,该弹簧的劲度系数k = N/m;(结果保留两位有效数字)
(2)该“加速度测量仪”可测量竖直向上加速度的最大值为 m/s
2;(结果保留两位有效数字)
(3)在实际测量过程中,指针会随物块上下振动,为了能让指针尽快稳定下来,该同学将物块换成与物块质
量相同的铜块,并在铜块下侧放置一强磁铁,如图乙所示。若不考虑强磁铁与弹簧的作用力,与不加强磁
铁相比,此种情况下测得的加速度值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),若弹簧下端连接物块质
量越大,该测量仪可测量竖直向上加速度的最大值 (填“越大”、“越小”或“不变”);
(4)在刻度线旁,标注加速度的大小。火箭安装该“加速度测量仪”升空后,由刻度线读出的加速度值比实
际加速度值 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【变式训练4】(2025·湖北十堰·模拟预测)某同学想测量平常锻炼用的拉力器(如图甲所示)中弹簧的劲
度系数。他将拉力器上的弹簧拆下,用其中一根弹簧、激光测距仪、水桶和硬纸片设计了如图乙所示的装
置。
(1)挂好水桶稳定后,向水桶中加入一定量的水,记录相应水桶和水的总重力F,并用激光测距仪测量纸片
到地面的距离h,多次向水桶中加入水并记录数据,然后描点连线得到了如图丙所示的图线,不计弹簧和
纸片的重力,则弹簧的劲度系数k = N/m。(结果保留三位有效数字)
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(2)该同学将两根相同的弹簧串联挂在铁架台上,重复(1)过程,得到了如图丁所示的图像,则两根相同
的弹簧串联后的劲度系数k1与一根弹簧的劲度系数k的关系近似为k1= k。(结果保留1 位有效数
字)
(3)图丁中,当拉力大于62.4 N后图像弯曲的原因是 。
【变式训练5】(2025·四川·三模)某学习小组利用如图1 所示装置测量弹簧的劲度系数。内壁光滑且足够
长的有机玻璃圆筒竖直放置在水平桌面上,圆筒里放入5 个不吸水、不沾水的硬质小球压缩轻质弹簧,小
球的直径略小于筒的内径。现向筒内缓慢注水,待水刚好没过每一个小球且静止时,用刻度尺测出弹簧的
长度,记录水没过小球的个数N 和小球静止时对应的弹簧长度l。已知弹簧原长为10cm,每个小球完全浸
没于水中受到浮力大小均为0.2N。测量数据和计算弹簧的形变量如下表。回答下列问题:
水没过小球的个
数N/个
1
2
3
4
5
弹簧长度l/cm
4.00
4.35
4.82
5.20
5.60
弹簧形变量Δl/
cm
6.00
5.65
5.18
?
4.40
(1)根据表格记录的数据,当水没过小球的个数N = 4时,弹簧形变量Δl = cm。
(2)在图2 所示的坐标系中描点,作出水没过小球的个数N 与弹簧形变量Δl之间的关系图线。
(3)根据描绘的N −Δl图线,得出弹簧的劲度系数为k = N/cm。
【变式训练6】(2025·四川成都·高三月考)按要求填空:
(1)在“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”实验中,分别使用两条不同的轻质弹簧a 和b 做实验,得到了
弹力F 与弹簧长度l 关系的图像,如图所示。由图可知:弹簧a 的原长比弹簧b 的原长 (选填
“长”或“短”)。某同学想利用弹簧a 或弹簧b 用到的材料制作灵敏度更高的弹簧测力计,请问应该选
用 (选填“弹簧a”或“弹簧b”)的材料。
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(2)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上
带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉
橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。
①实验中,某同学认为必须注意以下几点,其中正确的是 (选填选项前的字母)。
A.两根细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.使用弹簧测力计时要注意弹簧测力计的外壳不能与木板发生摩擦
D.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计
②实验中,用两个弹簧测力计同时拉细绳套,两绳夹角小于90°,一个弹簧测力计示数接近量程,另一个
超过量程的一半,请说明这样操作 (选填“合理”或“不合理”)。
【变式训练7】(2025·四川绵阳·高三月考)用如图1 所示装置,探究弹簧弹力与伸长量的关系。钩码质量
均为m。实验过程中有如下操作:
图1 图2
A.铁架台放在水平桌上,直尺竖直固定在弹簧附近;
B.以弹簧伸长量x为横坐标,以弹力F为纵坐标,描出各组( x , F )对应的点,得到图线如图2 所示;
C.读取和记录弹簧不挂钩码时弹簧指针对应的刻度L0;
D.根据记录数据,计算弹力F(等于钩码重力)和对应弹簧伸长量x;
E.依次在弹簧下端挂上1 个、2 个、3 个、4 个、5 个钩码,分别读取钩码静止时弹簧指针对应的刻度,并
记录在表格中;
F.分析图线得到弹簧弹力与伸长量的关系。
回答问题:
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(1)将以上实验操作,按先后顺序排列:AC F;
(2)根据图2 图线,弹簧的劲度系数为k = N/m。
考点二 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
知识点1 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
一、实验原理
如图所示,分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2,使同一条一端固定的橡皮条伸长到
______________,即伸长量相同,根据合力的定义,F 为F1和F2的_______,作出力F 及F1、F2的图示,
分析F、F1和F2的关系。
二、实验器材
方木板,白纸,弹簧测力计(两个),_______,小圆环,细绳套(两个),三角板,_______,图钉
(若干),_______。
三、实验步骤
1.装置安装:在方木板上用图钉固定一张白纸,如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡
皮条的原长为GE。
2.两力拉:如图乙,在小圆环上系上两个细绳套,用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环,
小圆环处于O 点,橡皮条伸长的长度为EO。用铅笔描下_______、_______,并记录两弹簧测力计的
_______。
3.一力拉:如图丙,改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环,仍使它处于,记下细绳套的方向和弹簧测力计
的_______。
4.重复实验:改变拉力F1和F2的大小和方向,重复做几次实验。
四、数据处理
1.用铅笔和刻度尺从点O 沿_______的方向画直线,按选定的标度作出F1、F2和F 的图示。
2.以F1和F2为邻边用刻度尺作_______,过O 点画平行四边形的对角线,此对角线代表的力记为F',如图
丁。
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3.分析多次实验得到的多组数据,比较F 与F'在误差允许的范围内是否完全_______,从而总结出两个互
成角度的力的合成规律:_______定则。
五、注意事项
1.示数相同:使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在_______,若指针不在零刻度处,要设法调整指
针,使它指在零刻度处,再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,两个测力计的示数
_______方可使用。
2.位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时小圆环的位置一定要_______。
3.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以
60°~120°之间为宜。
4.尽量减少误差:在合力不超出弹簧测力计的量程及在橡皮条弹性限度内,形变应尽量_______;细绳套
应适当_______,便于确定力的方向。
5.统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要_______,并且要恰当选定标度,使力的图示稍
大一些。
考向 教材原型与创新实验
例1 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律:在竖直木板上铺有白纸,固定
两个光滑的滑轮A 和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码
个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验可能完成的是 (填正确答案前的字母)。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 (填选项前字母)。
A.标记结点O 的位置,并记录OA、OB、OC 三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC 三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为 (填“甲”或“乙”)是正确的。
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例2(2025·四川广元·高三月考)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,实验情况示意如图
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)下面是小健同学在做该实验时的一些想法,其中正确的是______(填正确选项前的标号)
A.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
C.当把结点拉到某一设定位置O 点时,拉力F1和F2的夹角越大越好
D.图中的OB、OC 细绳应该适当长一点
E.弹簧秤外壳与木板的摩擦会影响细绳中拉力大小的测量
(2)如图所示,是某次实验记录的部分信息,其中合力F =12N,分力F1方向确定、与合力F 的夹角θ =30°
,则另一分力F2的最小值为 N。
【变式训练1】(2025·四川绵阳·高三月考)(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,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。图乙是在白纸上根据实验结果画出
的图。图乙中的F与F ′两力中,方向一定沿AO方向的是 。
(2)某同学在做该实验时有下面一些想法,其中错误的是( )
A.拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
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【变式训练2】(2025·四川达州·高三月考)有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规
律:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A 和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,
当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)要完成该探究实验, 用天平测量钩码的质量; 标记结点O的位置,再记录OA 、OB、OC
三段绳子的方向。(选填“需要”或“不需要”)
(2)改变三根绳子所挂钩码个数,重复实验,再次探究两个互成角度的力的合成规律时, 保证结点O
的位置与第一次相同。(选填“需要”或“不需要”)
【变式训练3】(2025·四川凉山·高三月考)如图甲是“验证力的平行四边形定则”实验。
(1)关于此实验的下列说法中正确的是( )
A.同一次实验中,O 点位置不允许变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O 点的位置
C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O 点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.两根细绳必须等长
(2)本实验所采用的是( )
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.物理模型法
(3)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图乙所示的示意图,其中O 为橡皮筋与细绳的结点,图中F1
和F2的合力的理论值是 ,实际测量值是 。
(4)图丙是某次实验记录的部分信息,其中合力F=10N,分力F2方向确定、与合力F 夹角为θ=30°,则另一
分力F1的最小值是 N。
【变式训练4】(2025·四川眉山·高三月考)请完成“探究两个互成角度力的合成规律”实验的相关内容。
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(1)如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A 点,另一端拴两个细绳套。实验器材中图
钉的作用是 。
(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O 点,
记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及 。
(3)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O 点,记下此时弹簧测力计的示数
F
′ = N 和 。
(4)如图丁所示,已按一定比例作出了F1、F2和F
′的图示,请用作图法作出F1和F2的合力F。
(5)F 与F
′大小相等,方向略有偏差,如果此偏差仅由F1引起,则原因是F1的大小比真实值偏 (填
“大”或“小”)或F1与F2的夹角比真实夹角偏 (填“大”或“小”)。
【变式训练5】(2025·四川眉山·高三月考)做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时,实验步骤
如下:
①、在水平放置的薄木板上用图钉固定一张白纸,橡皮筋的一端固定在木板上的某点处。用一根细绳把橡
皮筋的另一端与轻质小圆环连接起来。
②、从小圆环上再引出两根细绳,用两个弹簧测力计钩住这两根细绳,互成角度地用力F1和F2拉小圆
环,使橡皮筋伸长。保持小圆环静止,将它此时所处的位置记为O 点,如图甲所示。用笔记下两个拉力F1
和F2的方向,并记录它们的大小。
③撤去F1和F2,改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳,用力F 拉橡皮筋,使小圆环同样静止于
O 点处。用笔记下拉力F 的方向,并记录它的大小。
④取下白纸,在纸上用同一个标度分别做出力F1、F2及F′的图示。
⑤通过用平行四边形定则求出F1、F2的合力F′,再比较F′、F 的大小和方向,找出满足的规律。
⑥改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复上述实验几次。
请根据该实验步骤,完成下列问题
(1)本实验采用的科学方法是( )。
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A.等效替代法
B.理想实验法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)如图所示,实验中需要的器材有( );
A.量角器
B.三角板
C.圆规
D.天平
(3)弹簧测力计的示数如图所示,其示数为 N(保留2 位有效数字)。
(4)通过作图法验证平行四边形定则时,下面四个图中符合实际情况的是( )。
A.
B.
C.
D.
1.(2025·四川·高考真题)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
已知水的密度为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下:
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(1)将两根细绳分别系在弹簧两端,将其平放在较光滑的水平桌面上,让其中一个系绳点与刻度尺零刻
度线对齐,另一个系绳点对应的刻度如图1 所示,可得弹簧原长为 cm。
(2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩,另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后,系一个空的小
桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行,如图2 所示。
(3)用带有刻度的杯子量取50mL 水,缓慢加到小桶里,待弹簧稳定后,测量两系绳点之间的弹簧长度并
记录数据。按此步骤操作6 次。
(4)以小桶中水的体积V 为横坐标,弹簧伸长量x 为纵坐标,根据实验数据拟合成如图3 所示直线,其斜
率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留2 位有效数字)。
(5)图3 中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为 kg(结果保留2 位有效数字)。
2.(2024·海南·高考真题)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、
轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:
(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上;
(Ⅱ)如图(d)(e)所示,橡皮条的一端固定在木板上的G 点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在
小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆
心位置为O 点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1 = 3.60N、F2 = 2.90N;拉力F1和
F2,改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O 点,在拉力F 的方向上标记P3点,拉力的大小为F =
5.60N 请完成下列问题:
(1)在图(e)中按照给定的标度画出F1、F2和F 的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F′。
(2)比较F 和F′,写出可能产生误差的两点原因
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