2-4實驗探究彈簧彈力及互成角度共點力的合力(原卷版)

2.4實驗：探究彈簧彈力及互成角度共點力的合力一、實驗一：探究彈簧彈力1．實驗原理(2)用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x，在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實驗所得的圖線，就可探知彈力大小與形變量間的關(guān)系．2．實驗器材鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線．3．實驗步驟(1)將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0，即原長．(2)如圖所示，在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼，測出此時彈簧的長度l1，記錄m1和l1，得出彈簧的伸長量x1，將這些數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計的表格中．(3)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，測出對應(yīng)的彈簧長度，記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長度l2、l3、l4、l5，并得出每次彈簧的伸長量x2、x3、x4、x5.鉤碼個數(shù)長度伸長量x鉤碼質(zhì)量m彈力F0l01l1x1＝l1－l0m1F12l2x2＝l2－l0m2F23l3x3＝l3－l0m3F3……………4.數(shù)據(jù)處理(1)以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點法作圖．用平滑的曲線連接各點，得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線．(2)以彈簧的伸長量為自變量，寫出圖線所代表的函數(shù)表達(dá)式．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)．(3)得出彈力和彈簧形變量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．5．注意事項(1)不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過度拉伸，超過彈簧的彈性限度．(2)盡量多測幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)．(3)觀察所描點的走向：本實驗是探究型實驗，實驗前并不知道其規(guī)律，所以描點以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點．(4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位．二、實驗二：探究互成角度共點力的合力1．實驗原理(1)等效法：一個力F′的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點，所以一個力F′就是這兩個力F1和F2的合力，作出力F′的圖示，如圖所示．(2)平行四邊形定則：根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示．(3)驗證：比較F和F′的大小和方向，若在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則驗證了力的平行四邊形定則．2．實驗器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計(2只)、三角板、刻度尺等．3．實驗步驟(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上，如圖所示．(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一點O.(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)F1、F2，利用刻度尺和三角板作平行四邊形，畫出對角線所代表的力F.(4)只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面實驗中的相同位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向，以同樣的標(biāo)度作出F′的圖示．(5)比較F和F′，觀察它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．4．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示．(2)用刻度尺從O點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出拉力F′的圖示．(3)比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形定則．5．注意事項(1)彈簧相同：使用彈簧測力計前，要先觀察指針是否指在零刻度處，若指針不在零刻度處，要設(shè)法調(diào)整指針，使之指在零刻度處，再將兩個彈簧測力計的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉，兩個示數(shù)相同方可使用．(2)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同．(3)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之間為宜．(4)盡量減少誤差：在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些；細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向．(5)統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些．例題1.如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量均為m的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與形變量的關(guān)系．(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：______________________________________.(2)實驗中需要測量的物理量有：____________________________________________.(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧形變量x的F－x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為______N/m.圖線不過原點是由于__________________________．(4)為完成該實驗，設(shè)計實驗步驟如下：A．以彈簧形變量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連接起來B．記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0C．將鐵架臺固定在桌子上，并將彈簧的一端系在橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺D．依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E．以彈簧形變量為自變量，寫出彈力與形變量的關(guān)系式，首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)F．解釋表達(dá)式中常數(shù)的物理意義G．整理儀器請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：______________________________.某同學(xué)欲做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗，有鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼．(1)實驗中還需要的測量工具是________；(2)用縱軸表示鉤碼質(zhì)量m，橫軸表示彈簧的形變量x，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m(重力加速度g取9.8m/s2)；(3)若某同學(xué)先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把L－L0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下列選項中的________．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈力F與彈簧伸長量x的關(guān)系。在實驗過程中,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),彈簧自身質(zhì)量可忽略不計。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),他作出了F-x圖像如圖乙所示,據(jù)此可知 ()A.彈簧的勁度系數(shù)k=100N/mB.彈簧的彈力F跟彈簧的長度成正比C.彈簧的彈力F跟彈簧伸長量x成正比D.彈簧的彈力F跟彈簧伸長量x成反比例題2.某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條(帶兩個較長的細(xì)繩套)，刻度尺，圖釘(若干個)．(1)具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有________．A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實驗再次進(jìn)行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C．使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D．用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計的拉力(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗，白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點，如圖所示．其中對于提高實驗精度最有利的是________．某學(xué)生學(xué)習(xí)小組在課外做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗．(1)該實驗需要用到如圖甲所示的彈簧測力計，并用對拉的方法來選擇兩個彈簧測力計．有兩種選擇方案，方案一：兩彈簧測力計豎直懸掛在鐵架臺上對拉，方案二：兩彈簧測力計置于盡量光滑的水平桌面對拉，下列說法正確的是________．A．彈簧測力計使用前必須進(jìn)行調(diào)零B．對拉的兩個彈簧測力計的量程需一致C．若方案一的兩彈簧測力計讀數(shù)相等，則可正常使用D．若方案二的兩彈簧測力計讀數(shù)相等，則可正常使用(2)該學(xué)習(xí)小組使用的彈簧測力計量程為5.00N，將橡皮條一端固定，先用兩只彈簧測力計將橡皮條另一端拉到某一位置，標(biāo)記為O點、緊靠細(xì)繩標(biāo)記A、B兩點及記錄彈簧測力計讀數(shù)；然后用一只彈簧測力計將其拉至O點，緊靠細(xì)繩標(biāo)記C點及記錄彈簧測力計讀數(shù)，該小組完成的某次實驗數(shù)據(jù)記錄在圖乙中．①為“驗證力的平行四邊形定則”，請按實驗要求在圖乙中完成作圖；②結(jié)合圖乙，分析實驗過程與結(jié)果，請至少給出一個方案以減少該實驗的實驗誤差：________________________________________________________________________.某實驗小組用如圖所示的裝置做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗時,其中的兩個實驗步驟是:①在豎直平面內(nèi),將小圓環(huán)拴在橡皮條的下端,用兩個彈簧測力計互成角度地拉動小圓環(huán)到O點,在白紙上記下O點的位置,記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)F1和F2;②用一個彈簧測力計通過小圓環(huán)拉橡皮條,使橡皮條的伸長量與用兩個彈簧測力計拉時的伸長量相同,記下此時彈簧測力計的讀數(shù)F及方向。(1)步驟①中,必要的是;

A.彈簧測力計在使用前應(yīng)校零B.測出橡皮條的原長C.用兩個彈簧測力計拉動小圓環(huán)時,要保持彈簧測力計相互垂直(2)步驟①中的疏漏是 ;

(3)步驟②中的疏漏是 。

一、創(chuàng)新角度：實驗裝置的改進(jìn)1．將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿，在水平方向做實驗．消除了彈簧自重的影響．2．利用計算機(jī)及傳感器技術(shù)，將彈簧水平放置，且一端固定在傳感器上，傳感器與計算機(jī)相連，對彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時，計算機(jī)上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖像(如圖所示)，分析圖像得出結(jié)論．二、常見創(chuàng)新實驗方案合力的改進(jìn)：橡皮筋伸長到同一位置→鉤碼(重物)的重力不變分力的改進(jìn)：彈簧測力計示數(shù)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(力傳感器,鉤碼的重力))力的大小創(chuàng)新：彈簧測力計的示數(shù)→橡皮筋長度的變化例題3.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端．實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)Ln，數(shù)據(jù)如表所示．實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．采用逐差法計算彈簧壓縮量，進(jìn)而計算其勁度系數(shù)．n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用ΔLi＝Li＋3－Li(i＝1,2,3)計算彈簧的壓縮量：ΔL1＝6.03cm，ΔL2＝6.08cm，ΔL3＝_______cm，壓縮量的平均值eq\x\to(ΔL)＝eq\f(ΔL1＋ΔL2＋ΔL3,3)＝________cm；(2)上述eq\x\to(ΔL)是管中增加________個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”．彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和細(xì)線的方向．(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為________N.(2)下列不必要的實驗要求是________．(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)A．應(yīng)測量重物M所受的重力B．彈簧測力計應(yīng)在使用前調(diào)零C．細(xì)線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置(3)某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，在保證現(xiàn)有器材不變的情況下怎樣調(diào)整水平拉力B.___________________________________.某實驗小組欲驗證力的平行四邊形定則．實驗步驟如下：①將彈簧測力計固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向；②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧測力計的掛鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧測力計的示數(shù)為某一設(shè)定值，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)．每次將彈簧測力計的示數(shù)改變1.00N，測出對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：F/N01.002.003.004.005.006.007.00l/cml011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.00③找出步驟②中F＝7.00N時橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′(橡皮筋上端為O，下端為O′)，此時橡皮筋的拉力記為FOO′；④在掛鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在掛鉤上，如圖乙所示，用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端，使掛鉤的下端到達(dá)O點，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB；⑤根據(jù)給出的標(biāo)度，作出FOA和FOB的合力F′，如圖丙所示．(1)利用表中數(shù)據(jù)可得l0＝________cm；(2)若測得OA＝7.50cm，OB＝7.50cm，則FOA的大小為________N；(3)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論．1.某實驗小組在“探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，操作過程如下：(1)將彈簧水平放置并處于自然狀態(tài)，將標(biāo)尺的零刻度與彈簧一端對齊，彈簧的另一端所指的標(biāo)尺刻度如圖甲所示，則該讀數(shù)為________cm.(2)接著，將彈簧豎直懸掛，由于________的影響，不掛鉤碼時，彈簧也有一定的伸長，其下端所指的標(biāo)尺刻度如圖乙所示；圖丙是在彈簧下端懸掛鉤碼后所指的標(biāo)尺刻度，則彈簧因掛鉤碼引起的伸長量為________cm.(3)逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后彈簧下端所指的標(biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重力．該實驗小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時，將鉤碼總重力F作為橫坐標(biāo)，彈簧伸長量Δl作為縱坐標(biāo)，作出了如圖丁所示的a、b兩條Δl－F圖像，其中直線b中的Δl是用掛鉤碼后的長度減去________(選填“圖甲”或“圖乙”)所示長度得到的．2.(1)某同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖像如圖所示，則可知原長較大的是________(填“a”或“b”)，勁度系數(shù)較大的是________(填“a”或“b”)．(2)為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的鉤碼．實驗測出了鉤碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖上標(biāo)出并連線．由圖可求得彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字，g＝10m/s2)．(3)若懸掛的鉤碼的質(zhì)量比所標(biāo)數(shù)值偏小些，則實驗測得的彈簧的勁度系數(shù)比實際勁度系數(shù)偏________．3.在“探究彈力和彈簧形變量的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如圖所示，所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標(biāo)圖中，請作出F－L圖線．(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝______cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(3)圖線上端出現(xiàn)彎曲的原因是________________________________________．(4)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點在于：__________________________________________.缺點在于：__________________________________________.4.某同學(xué)探究如圖甲中臺秤的工作原理．他將臺秤拆解后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D可無摩擦轉(zhuǎn)動，與齒條C完全嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的輕質(zhì)指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿H吊在秤的外殼I上．他想根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度測量彈簧的勁度系數(shù)，經(jīng)過調(diào)校，托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置．若放上質(zhì)量為m的物體指針偏轉(zhuǎn)了θ弧度(θ<2π)，齒輪D的直徑為d，重力加速度為g，則(1)指針偏轉(zhuǎn)了θ弧度的過程，彈簧變長了________(用題干中所給的參量表示)．(2)每根彈簧的勁度系數(shù)表達(dá)式為________(用題干所給的參量表示)．(3)該同學(xué)進(jìn)一步改進(jìn)實驗，引入了角度傳感器測量指針偏轉(zhuǎn)角度，先后做了六次實驗，得到數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上作出圖丙，可得到每根彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(d＝5.00cm，g＝9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．5.某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系．實驗裝置如圖所示．一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm.P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.828.8eq\f(1,k)(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②________.(2)以n為橫坐標(biāo)，eq\f(1,k)為縱坐標(biāo)，在圖給出的坐標(biāo)紙上畫出eq\f(1,k)－n圖像．(3)圖中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點．若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系表達(dá)式為k＝________N/m，該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系表達(dá)式為k＝________N/m.6.某學(xué)生實驗小組設(shè)計了一個“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，裝置如圖甲所示，在豎直放置的木板上部附近兩側(cè)，固定兩個力傳感器，同一高度放置兩個可以移動的定滑輪，兩根細(xì)繩跨過定滑輪分別與兩力傳感器連接，在兩細(xì)繩連接的結(jié)點O下方懸掛鉤碼，力傳感器1、2的示數(shù)分別為F1、F2，調(diào)節(jié)兩個定滑輪的位置可以改變兩細(xì)繩間的夾角．實驗中使用若干相同的鉤碼，每個鉤碼質(zhì)量均為100克，取g＝9.8m/s2.(1)關(guān)于實驗，下列說法正確的是()A．實驗開始前，需要調(diào)節(jié)木板使其位于豎直平面內(nèi)B．每次實驗都必須保證結(jié)點位于O點C．實驗時需要記錄鉤碼數(shù)量、兩力傳感器的示數(shù)和三細(xì)繩的方向D．實驗時還需要用一個力傳感器單獨(dú)測量懸掛于O點鉤碼的總重力(2)根據(jù)某次實驗得到的數(shù)據(jù)，該同學(xué)已經(jīng)按照力的圖示的要求畫出了F1、F2(如圖乙)，請你作圖得到F1、F2的合力F(只作圖，不求大小)，并寫出該合力不完全豎直的一種可能原因．__________________________________________________________________________7.某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示．將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長．(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O，此時拉力F的大小可由測力計讀出．測力計的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點；現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點．此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1＝4.2N和F2＝5.6N.(ⅰ)用5mm長度的線段表示1N的力，以O(shè)點為作用點，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；(ⅱ)F合的大小為________N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為________．若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則．8.某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________．(2)本實驗采用的科學(xué)方法是________．A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法(3)實驗時，主要的步驟是：A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這