专题03 探究两个互成角度的力的合成规律——备战2022年高考物理实验专题最后一练（全国通用）

专题03 探究两个互成角度的力的合成规律 ★高考真题★ 1．（2019·浙江·高考真题）（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是（ ） A．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行 B．每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可 C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 D．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些 （2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前段各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物．小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图1所示．实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力． 请指出图2中错误之处：_______________________________． 调整好装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2，则两车的加速度之比为_______________． 【答案】      AD；     拉小车的细绳与木板没有平衡，托盘和砝码的总质量m没有远小于小车的质量M；     ； 【解析】 （1）弹簧秤是否与木板平面平行，将会影响弹簧秤的读数，即力的大小，A正确；两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的结点到达同一位置，并不是两次拉橡皮筋的伸长量相同，也不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，BC错误；在记录力的方向时，同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，D正确； （2）实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力，则必须满足托盘和砝码的总质量远远小于小车的质量，从图2可知托盘的质量150g，小车的质量200g，达不到要求；拉小车的细绳与木板没有平行； 两小车的运动时间相同，根据位移时间公式可得． ★经典变式题练★ 2．（2022·广东韶关·模拟预测）在“探究求合力的方法”实验中： （1）实验中需要的器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、图钉若干、铅笔、弹簧测力计，还需要的器材有_____； （2）某同学的实验结果如图所示，其中O为橡皮条与绳套结点的位置。图中_____是合力的理论值； （3）下列措施可以减少实验误差的是_____。 A．拉橡皮条的细绳套越短越好 B．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零 C．在两个拉力同时拉橡皮条时要求两拉力间夹角越大越好 【答案】      刻度尺     F     B 【解析】 （1）做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较。所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）。则此实验中还需要的器材有刻度尺。 （2）用平行四边形画出来的是理论值，和橡皮筋同线的那个是实际值，所以F是理论值；F′是真实值； （3）A．为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，选项A错误； B．弹簧秤使用前应先校零，即实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零，选项B正确； C．F1、F2方向间夹角大小适当即可，不是越大越好，选项C错误。 故选B。 3．（2022·天津·模拟预测）某同学用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的方法是_______。（请将正确答案字母写在答题卡上） A．理想实验法             B．控制变量法             C．等效替代法            D．极限法 （2）对于实验的要点，下列说法正确的是______。（请将正确答案字母写在答题卡上） A．实验前，需要先测量橡皮条的原长 B．两细线必须长度相等 C．确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线 D．改变拉力进行多次重复实验时，橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度 （3）在同一次实验中，、为两个测力计的拉力，F为、通过平行四边形规则所得合力；为、的等效力，即用一只测力计时的拉力，则丙图中_______（填“a”或“b”）比较符合实验事实。 【答案】      C     D     a 【解析】 （1）本实验采用的是等效替代法，分力与合力作用效果相同。 故选C。 （2）A．实验中需要用到拉力的大小与方向，其中方向为细线的方向，大小由弹簧测力计直接读出，因此不需要测量橡皮条原长，故A错误； B．两细线不一定要一样长，故B错误； C．确定力的方向时，如果用铅笔沿着细绳划直线，铅笔会碰到细线，导致记录的方向不准确，应该采用两点确定直线的方法记录