A．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉小圓環(huán)時(shí)，兩細(xì)繩之間的夾角必須為90°，以便求出合力的大小
B．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉小圓環(huán)時(shí)，小圓環(huán)的位置必須與用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)小圓環(huán)的位置重合
C．若用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)合力的圖示F與用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)拉力的圖示F′不完全重合，說明力的平行四邊形定則不一定是普遍成立的
D．同一實(shí)驗(yàn)過程中，小圓環(huán)所處的位置O允許變動(dòng)
解析：選B 兩細(xì)繩之間的夾角是任意的，A錯(cuò)誤；同一實(shí)驗(yàn)過程中，前后兩次小圓環(huán)的位置相同，力的作用效果才相同，B正確，D錯(cuò)誤；由于測量和作圖存在誤差，F(xiàn)′和F的方向不一定完全重合，實(shí)驗(yàn)可以證明，在誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形定則總是成立的，C錯(cuò)誤。
2.用如下的器材和方法可以“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”，在圓形桌子上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑、等高的定滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動(dòng)。第一次實(shí)驗(yàn)的步驟如下：
A．在三根輕繩下掛上一定數(shù)量的鉤碼，并使結(jié)點(diǎn)O靜止
B．在白紙上描下O點(diǎn)的位置和三根繩子的方向，以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn)，作出三個(gè)拉力的圖示
C．以繞過P2、P3繩的兩個(gè)力為鄰邊作平行四邊形，作出以O(shè)點(diǎn)為起點(diǎn)的平行四邊形的對角線，量出對角線的長度
D．檢驗(yàn)對角線的長度和繞過P1繩的拉力的圖示的長度是否一樣，方向是否在一條直線上
(1)第一次實(shí)驗(yàn)中，若一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量一定大于________且小于________。
(2)第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變滑輪P2、P3的位置和相應(yīng)繩上鉤碼的數(shù)量，使結(jié)點(diǎn)平衡，繩的結(jié)點(diǎn)________(填“必須”或“不必”)與第一次實(shí)驗(yàn)中白紙上描下的O點(diǎn)重合。實(shí)驗(yàn)中，若桌面不水平________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
解析：(1)若一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則兩繩子的拉力分別為mg、2mg，兩繩子的拉力的合力F的范圍是2mg－mg≤F≤mg＋2mg，即mg≤F≤3mg，三力的合力為零，則第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量在m～3m之間，即第三根繩掛的鉤碼質(zhì)量一定大于m且小于3m。
(2)本實(shí)驗(yàn)不是先用一根繩拉結(jié)點(diǎn)，然后用兩根繩去拉結(jié)點(diǎn)，使一根繩拉的作用效果與兩根繩拉的作用效果相同，而是三根繩都直接拉O點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)的位置可以改變，若桌面不水平，也不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
答案：(1)m 3m (2)不必 不會(huì)
3．在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成方法”中，將橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5 N、最小分度為0.1 N的彈簧測力計(jì)，沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)；兩根細(xì)繩相互垂直，如圖甲所示，這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。
(1)由圖甲可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為________N和________N。(只需讀到0.1 N)
(2)在如圖乙所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。
解析：(1)由題圖甲知，豎直向下的彈簧測力計(jì)讀數(shù)為2.5 N，水平向右的彈簧測力計(jì)讀數(shù)為4.0 N。
(2)兩力均是0.5 N的整數(shù)倍，因此，選方格紙中一個(gè)小方格的邊長表示0.5 N，應(yīng)用平行四邊形定則，即可畫出兩個(gè)力以及它們的合力如圖所示。
答案：(1)2.5 4.0 (2)見解析圖
4.在進(jìn)行“探究兩個(gè)互成角度的力的合成方法”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖(a)所示的兩個(gè)力拉彈簧使之伸長至某一位置，并適當(dāng)調(diào)整力的方向，使兩力之間的夾角為90°。(圖中鉤碼規(guī)格相同)
(1)換用一根線牽引彈簧[圖(b)]，使彈簧的伸長量與兩個(gè)力作用時(shí)相同，此時(shí)需要掛________個(gè)與圖甲中相同規(guī)格的鉤碼。
(2)你對合力與分力遵循的規(guī)律作出的猜想是_________________。
(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是__________。
A．理想實(shí)驗(yàn) B．等效替代
C．控制變量 D．物理模型
解析：(1)設(shè)一個(gè)鉤碼受到的重力為G，題圖(a)中互成90°的兩個(gè)力F1＝3G，F(xiàn)2＝4G，則合力為F＝eq \r(F12＋F22)＝5G，題圖(b)中為了保持拉力的作用效果相同，故要掛5個(gè)規(guī)格相同的鉤碼。
(2)根據(jù)3、4、5個(gè)鉤碼及夾角的關(guān)系，可知猜想出力的合成遵循平行四邊形定則或三角形定則。
(3)該實(shí)驗(yàn)保證合力與幾個(gè)分力共同作用的作用效果相同，運(yùn)用了等效替代法，故B正確。
答案：(1)5 (2)力的合成遵循平行四邊形定則(或三角形定則) (3)B
5．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·河北卷)為驗(yàn)證力的平行四邊形定則，某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材：支架，彈簧，直尺，量角器，坐標(biāo)紙，細(xì)線，定滑輪(位置可調(diào))兩個(gè)，鉤碼若干。支架帶有游標(biāo)尺和主尺，游標(biāo)尺(帶可滑動(dòng)的指針)固定在底座上，主尺可升降，如圖1所示。
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
(1)儀器調(diào)零。如圖1，將已測量好的勁度系數(shù)k為5.00 N/m的彈簧懸掛在支架上，在彈簧掛鉤上用細(xì)線懸掛小鉤碼作為鉛垂線，調(diào)節(jié)支架豎直。調(diào)整主尺高度，使主尺與游標(biāo)尺的零刻度對齊?；瑒?dòng)指針，對齊掛鉤上的O點(diǎn)，固定指針。
(2)搭建的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2。鉤碼組mA＝40 g，鉤碼組mB＝30 g，調(diào)整定滑輪位置和支架的主尺高度，使彈簧豎直且讓掛鉤上O點(diǎn)重新對準(zhǔn)指針。實(shí)驗(yàn)中保持定滑輪、彈簧和鉛垂線共面。此時(shí)測得α＝36.9°，β＝53.1°，由圖3可讀出游標(biāo)卡尺示數(shù)為________cm，由此計(jì)算出彈簧拉力的增加量F＝________N。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為9.80 m/s2。
(3)請將第(2)步中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用力的圖示的方法在圖框中做出，用平行四邊形定則做出合力F′。
(4)依次改變兩鉤碼質(zhì)量，重復(fù)以上步驟，比較F′和F的大小和方向，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中鉛垂線上小鉤碼的重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填寫“有”或“無”)影響。
解析：(2)游標(biāo)卡尺精確度為eq \f(1 mm,10)＝0.1 mm，讀數(shù)為97 mm＋8×0.1 mm＝97.8 mm＝9.78 cm。
則彈簧拉力的增加量為ΔF＝kΔx＝5.00×9.78×10－2N＝0.489 N。
(3)根據(jù)題意可知OA繩產(chǎn)生的拉力為FOA＝mAg＝40×10－3×9.8 N＝0.392 N，OB繩產(chǎn)生的拉力為FOB＝mBg＝30×10－3×9.8 N＝0.294 N，合力F′如圖所示。
(4)在求解合力的過程中，求解的是彈簧彈力的變化量，所以小鉤碼的重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。
答案：(2)9.78 0.489 (3)見解析圖 (4)無

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