专题11 实验 探究两个互成角度的力的合成规律——2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）

2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用） 专题11 实验 探究两个互成角度的力的合成规律 （时间：30分钟） 1．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。 （1）本实验用的弹簧测力计图乙的示数为___________N。 （2）下列的实验要求中不必要是___________； A．细线应尽可能长一些 B．应测量重物M所受的重力 C．细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于90° D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 （3）图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是___________。 A．图中的F是力F1和F2合力的理论值 B．图中的是力F1和F2合力的理论值 C．F是力F1和F2合力的实际测量值 D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的 【答案】 3.78~3.82N CD BCD 【解析】 (1)由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为3.80N。 (2) A．细线应尽可能长一些，能更加准确的记录力的方向，故A正确，不符合题意； B．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故B正确，不符合题意； C．细线AO与BO之间的夹角适当大一点，不一定需要大于90°，故C错误，符合题意； D．当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，故应该调整O点位置多次测量，故D错误，符合题意。 故选CD。 (3) ABC．F1与F2的合力的实际值测量值等于下面悬挂重物的重力大小，方向与重力方向相反；而理论值是通过平行四边形定则得到的值。所以F是F1和F2的合力的实际值，F′是F1和F2的合力的测量值，故A错误，BC正确； D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的，故D正确。 故选BCD。 2．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。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、、和，回答下列问题。 (1)改变钩码个数，实验能完成的是____________ A．钩码的个数， B．钩码的个数， C．钩码的个数，， (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是____________ A．标记结点O的位置，并记录、、三段绳子的方向 B．量出、、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，你认为图中__________（选填“甲”或“乙”）是正确的。 【答案】 C A 甲 【解析】 （1） 对O点受力分析 OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形 A．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，A错误； B．以钩码的个数表示力的大小，则不能构成三角形，B错误； C．以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，C正确。 故选C。 （2） 为验证平行四边形定则，必须做受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要做出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向。 故选A。 （3） 以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。 3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，应进行的步骤： A．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的读数和细线方向，按同样比例作出这个力F′的图示 B．记下两个弹簧测力计的读数以及结点的位置 C．作出F1和F2的合力F，比较F和F′ D．通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置 E.在桌上平放一块方木板，在方木板上垫一张白纸把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两根细绳系在橡皮条的另一端 F.描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出两个力F1和F2的图示 （1）将上述各步骤，按合理操作顺序列出___________（填字母代号） （2）在实验中，作出如图1所示的图，其中A为橡皮条的固定点，O为橡皮条与线的结点，用F1和F2两个力或用一个力拉橡皮条的结点都要到达O点，这是为了___________，这体