实验3 探究互成角度的力的合成规律-（课件+达标训练）2023新教材新高考物理【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P313] 1．(2022·江西模拟)小文同学用如图甲、乙所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验。 (1)其部分实验操作如下，请完成下列相关内容： ①如图甲所示，在紧靠铁架台竖直放置的木板上，记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O； ②卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，如图乙所示，用两弹簧测力计(均平行于木板平面)将弹簧末端拉到位置O，记录细绳套OA、OB的方向及两弹簧测力计相应的示数。图乙中B弹簧测力计的示数为____________ N； ③小文同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向，在图丙中的坐标纸上作出了FA、FB的合力F′； ④已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示； ⑤最后观察比较F和F′，得出结论。 文心同学在本实验中采用的主要科学实验方法是________________________ ________________________________________________。 (2)图丁中a、b两图是其他实验小组的两位同学分别得到的实验结果，老师判断其中一幅图可能是凭空画出来的，而不是实验所得，则该图是____________(选填“a”或“b”)图。 解析　(1)由图乙可知，弹簧测力计的最小分度为0.1 N，所以B弹簧测力计的示数为11.40 N 合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法 (2)由实验原理可得，F为合力的实际值，其方向一定沿OA方向，F′是合力的理论值，是由平行四边形定则合成得到，即为平行四边形的对角线，则a不是实验所得 答案　(1)11.40　等效替代法　(2)a 2．(2021·浙江二模)(1)图中，“探究求合力的方法”“研究平抛运动”两实验均需使用的器材是____________(填写器材名称)。 (2)在“探究求合力的方法”实验中，通过对拉的方法来选择两个弹簧秤，方案一：两弹簧秤竖直悬挂在铁架台上对拉(图2)，方案二：两弹簧秤置于水平桌面对拉(图3)，下列说法正确的是____________。 A．弹簧秤使用前必须进行调零 B．实验时，两个弹簧秤的量程需一致 C．若方案一的两弹簧秤读数相等，则可正常使用 D．若方案二的两弹簧秤读数相等，则可正常使用 (3)在“探究求合力的方法”的实验中，某实验小组使用的弹簧秤量程为5.00 N，将橡皮条一端固定，先用两只弹簧秤将橡皮条另一端拉到某一位置，标记为O点，紧靠细绳标记A、B两点，并记录弹簧秤读数；然后用一只弹簧秤将其拉至O点，标记紧靠细绳的C点，并记录弹簧秤读数，该小组完成的部分实验数据记录在图4中。 ①按实验要求完成作图； ②结合图4，分析实验过程与结果，下列措施对减小实验误差有益的是______________。 A．适当增加橡皮条的原长 B．适当增大两细绳的夹角 C．增大A、B两点到O点的距离 D．增大弹簧秤的拉力 解析　(1) “探究求合力的方法”中，需要使用刻度尺作力的图示，“研究平抛运动”的实验中，需要使用刻度尺测量物体的位移，即两个实验中都要使用刻度尺； (2)弹簧秤在使用前必须进行调零；实验中使用的两个弹簧秤，其量程可以不同；方案一中竖直悬挂时，上面的弹簧由于自身重力作用而弹力偏大，下面的弹簧由于自身重力作用而弹力偏小，若两弹簧秤读数相等，则水平测量拉力时读数必然不同，所以不能使用；若方案二的两弹簧秤读数相等，则可正常使用；故选AD。 (3)①作图如下： 增加橡皮筋的原长对实验没有影响；图中两分力的夹角较小，根据平行四边形的特点，适当增大两细绳的夹角，可以使作图更精确，从而减小实验误差；绳子的作用是显示出力的方向，增大A、B两点到O点的距离，可以提高分力方向的精确度，从而减小实验误差；弹簧秤的量程为5.00 N，图中合力已经达到了4.80 N，所以不能再增大弹簧秤的拉力；故选BC。 答案　(1)刻度尺　(2)AD　(3)①见解析图　②BC 3．(2021·湖南二模)有同学利用如图所示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，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，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N1＝N2＝2，N3＝3 B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝6 C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝5 D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝9 (2)在拆下钩码和绳子前，必要的步骤是____________。 A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C．用量角器量出三段绳子之间的夹角 D．记录钩码的个数N1、N2、N3 E．用天平测出钩码的质量 (3)在