考点09 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律（核心考点精讲精练）-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（新高考专用）

考点09 实验二：探究互成角度的力的合成规律 1. 3年真题考点分布 题型 实验题 高考考点 探究互成角度的力的合成规律的实验基本要求； 探究互成角度的力的合成规律的实验数据处理及规律方法； 探究互成角度的力的合成规律实验的创新与改进； 新高考 2023 全国乙卷23题 2022 2021 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计1次，主要考查： 1. 探究互成角度的力的合成规律的实验基本要求； 2. 探究互成角度的力的合成规律的实验数据处理及规律方法； 3. 探究互成角度的力的合成规律实验的创新与改进； 【备考策略】利用互成角度的力的合成规律实验进一步加深对力的平行四边形法则的理解；掌握探究互成角度力的合成规律实验的基本实验要求，实验数据的处理、实验的注意事项和误差的分析方法；提高探索创新能力，优化实验改进方案，培养科学探究的科学素养。 【命题预测】探究互成角度力的合成规律实验，在新高考中出现的频率不大，属于新高考的冷门实验，在2024年的全国各省的高考卷中的可能性不大，不过此实验被列入考试大纲职中，2024年的考生也不要心存侥幸，在总复习的时候也是必须要掌握的实验之一，努力提高科学探究素养，培养实验的创新设计能力。 考法1 实验基本要求 1、 实验目的 1. 验证力的合成的平行四边形法则 2. 理解等效替代思想的应用 2、 实验原理 成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同. 3、 实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺. 四、实验步骤 1. 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上. 2. 用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图甲所示. 3. 用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F. 4. 只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，如图乙所示. 5. 比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同. 【典例1】（2023·山东德州·德州市第一中学统考三模）某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下： ①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度； ②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验； ③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示； ④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度； ⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段、、，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。 ⑥以线段、为邻边作平行四边形，若对角线同线段重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。 ⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。 请完成以下问题 （1）以下说法正确的是______。 A．该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等 B．步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同 C．步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行 D．步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置 （2）将步骤⑤填空中的答案填在答题卡对应的位置上； （3）若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度______；则橡皮筋ON长度______。（选填“变大”或“变小”或“不变”） 实验操作的进一步理解 （1） 本实验的关键是理解实验原理，由于要保证两次操作拉力的效果相同，所以在同一次实验中，结点O的位置要保持不变； （2） 由于要用力的图示作图，所以除了记录结点 O的位置之外，还需要记录 F1、F2的大小、方向以及拉力F’的大小和方向； （3） 在坐标纸上作图时，需根据坐标纸大小，合理地确定标度，尽量减小由作图及测量带来的误差 1．（2023·辽宁朝阳·朝阳市第一高级中学校联考三模）用如图甲所示装置做“研究共点力的合成”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是___________； A．理想实验法            B．等效替代法            C．控制变量法 （2）某次实验中，其中一个弹簧测力计的示数如图乙所示，则该弹簧测力计的拉力为_________