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第二章 相互作用
2025年高考物理一轮基础知识复习
教材实验
探究两个互成角度的力的合成的规律
1.实验原理与实验过程
2.实验注意事项与误差分析
某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验。
【实验原理】
（1）求两个力的合力时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的________就代
表合力的大小和方向。本实验采用的科学方法是____________。
对角线
等效替代法
【实验步骤】
（2）小金进行了如下实验：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为 ，如图甲所示，
并记录两个弹簧测力计的拉力和 的大小和方向；
②只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置，记录弹簧测力计的拉力 的大小和方向；
③按照力的图示要求，作出拉力、、 ；
④根据力的平行四边形定则作出和的合力 ；
⑤比较和 的一致程度。
图甲
图乙
【注意事项】
（3）用两个弹簧测力计拉橡皮条时，下列说法正确的是___。
A.系在橡皮条末端的两细绳要一样长
B.应使橡皮条与两细绳夹角的角平分线在同一直线上
C.两细绳的方向应与纸面平行
D.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取 、 、 等特殊角度
C
【解题思路】细绳的作用是显示出力的方向，所以不必等长，故A错误；两绳间夹角大小适当即可，不一定要使橡
皮条和两绳夹角的角平分线在一条直线上，故B错误；只有细绳与纸面平行，才能保证拉力的大小和方向准确，故
C正确；两细绳拉橡皮条时，合力是通过力的图示测出来的，两绳间夹角适当即可，不需要取 、 、 等
特殊角度，故D错误。
【数据处理】
（4）实验记录纸如图乙所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力和的方向分别过和 点；两个力的大小分别
为、，请根据图中给出的标度作出和的合力 。
【答案】如图所示
（5）进行步骤①时，结点位置不变且保持方向不变，改变的大小和方向，则 最小时其方向为__________。
与垂直
【解题思路】由题意可知，保持点位置不动，即合力大小、方向不变，方向不变，改变 的方向，根据力的
平行四边形定则，画出受力分析图如图所示，由图可知当垂直于时， 取最小值。
【实验拓展】
图丙
（6）小张用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形
定则。如图丙所示，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一
端固定于量角器圆心的正上方 处，另一端系着绳套1和绳套2。
主要实验步骤如下：
①弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达
处，记下弹簧测力计的示数 ；
②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮
筋的结点到达处，此时绳套1沿 方向，绳套2沿 方向，记下
拉绳套1的弹簧测力计的示数 ；
③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力____ ；
④比较________，即可初步验证力的平行四边形定则；
⑤改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。
和
【解题思路】据力的平行四边形定则，绳套1的拉力与绳套2的拉力的矢量和等于 ，由几何关系知
，将实际测量绳套1的拉力和应用平行四边形法则计算的绳套1的拉力 进行比较，若两者在误差允许的
范围内近似相等，即可初步验证力的平行四边形定则。
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