专题13 探究两个互成角度的力的合成规律-【鼎力高考】2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升

2024年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升 专题13 探究两个互成角度的力的合成规律 特训目标 特训内容 目标1 节点固定法探究两个互成角度的力的合成规律（1T—2T） 目标2 节点可动法探究两个互成角度的力的合成规律（3T—4T） 目标3 夹角确定法探究两个互成角度的力的合成规律（5T—6T） 目标4 图像辅助法探究两个互成角度的力的合成规律（7T—8T） 目标5 定量重物法探究两个互成角度的力的合成规律（9T—10T） 【特训典例】 1、 节点固定法探究两个互成角度的力的合成规律 1．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是 。 （2）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        D．建立物理模型法 （3）实验时，主要的步骤是： A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示； F．比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是 。 ②遗漏的内容分别是 和 。 2．以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作： ①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为； ②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力、的共同作用下，位于点，橡皮条伸长的长度为； ③撤去、，改用一个力单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于点，如图丙。 （1）同学们发现，力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以等于、的合力。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    D．建立物理模型法 （2）然后实验小组探究了合力与分力、的关系： ①由纸上点出发，用力的图示法画出拉力、和（三个力的方向沿各自细绳的方向，三个力大小由弹簧测力计读出）； ②用虚线将拉力的箭头端分别与、的箭头端连接，如图丁，此图形应该是 ； ③多次改变拉力、的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形。 （3）若是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿方向的是 （选填“”或“”）。 （4）若在图乙中，、夹角大于90°，现保持点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为 。 A．一直增大  一直增大    B．先减小后增大  一直增大 C．一直增大  一直减小    D．一直增大  先减小后增大 2、 节点可动法探究两个互成角度的力的合成规律 3．某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则，该同学的实验步骤为：    ①在竖直木板上铺上白纸，木板上固定两个光滑的定滑轮，两个物块通过轻绳被弹簧测力计拉住而处于静止状态，O为OA、OB、OC三根轻绳的结点，此时弹簧测力计读数如图乙所示，则 N； ②此实验还需记录的有 ； A．两个物块的重力   B．OA、OB、OC的方向   C．OA、OB、OC的长度 ③由记录的物理量选择合适的标度画平行四边形来验证结论是否成立； ④改变弹簧测力计拉力的大小，重复实验，再次验证力的平行四边形定则时， （填“需要”或“不需要”）保证结点O的位置与第一次相同。 4．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，手持另一端水平向左拉，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点的位置和细线的方向。 （1）本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为