第2章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（Word教参）-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习

实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 对应学生用书P37 原理装置图 操作要领 互成角度的两个力与一个力产生相同的效果 (1)等效：同一次实验中两次把橡皮条拉长后的结点O位置必须保持不变 (2)拉力：沿弹簧测力计轴线方向拉(与板面平行)，橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面平行；两分力F1、F2的夹角不要太大或太小 (3)记录：记下每次各力的大小和方向，标记方向的两点尽量远些 (4)作图：选定比例要相同，严格按力的图示要求作出各力的大小和方向 数据处理 注意事项 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示。 (2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中只用一个弹簧测力计的拉力F的图示。 (3)将拉力F的箭头端与拉力F1、F2的箭头端连接，验证所围成的图形是否为平行四边形 (1)在同一次实验中，使橡皮筋两次拉长时的结点位置一定相同。 (2)在合力不超出量程的情况下，拉力尽量大些。 (3)弹簧测力计读数时眼睛一定要平视，读数要符合有效数字的读数规则 考点 教材原型实验 [例1]　(2023·全国乙卷)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： (1)用图钉将白纸固定在水平木板上。 (2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并________。(多选，填正确答案标号) A．用刻度尺量出橡皮条的长度 B．用刻度尺量出两细线的长度 C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 (3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。 (4)选择合适标度，由步骤(2)的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F′的大小和方向，按同一标度在白纸上画出力F的图示。 (5)比较 F′和 F的____________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 解析　(2)实验中保证两次操作使橡皮条产生相同的弹力作用，故应标记小圆环的位置以及每个力的大小和方向，力的大小由测力计读出，方向即为细线的方向，故CD正确；橡皮条与细线的长度没必要测出，AB错误。(3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到已标记的小圆环位置，记录此时拉力F的大小和方向。(5)比较 F′和F的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 答案　(2)CD　(3)标记位置　(5)大小和方向 1．(2022·浙江温州4月适应性测试)在“探究求合力的方法”的实验中。 (1)已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔，图甲所示的器材中还需要选取________。 (2)某实验室老师提供的橡皮筋和细绳套如图所示，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择________(选填“O点”或“O′点”)。 (3)关于此实验的操作，说法正确的是________。 A．b、c两细绳套应适当长一些 B．实验过程中，弹簧测力计的外壳不能与木板有接触 C．重复实验再次探究时，“结点”的位置可以与前一次不同 D．只有一个弹簧测力计也可以完成此实验 解析　(1)在“探究求合力的方法”的实验中需要刻度尺测量长度，弹簧测力计测量橡皮筋的拉力，故选A、C。 (2)实验通过O′点的位置体现各力的大小和方向。 (3)b、c两细绳套应适当长一些可以减小实验的误差，故A正确；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，弹簧测力计的外壳可以与木板有接触，故B错误；合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两效果相同，则必定结点O的位置要相同，而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故C正确；如果只有一个弹簧测力计，可以逐个测量合力和两个分力，只需保证每次“结点”到达同一位置即可，故D正确。 答案　(1)AC　(2)O′点　(3)ACD 2．在验证力的平行四边形定则的实验中，某兴趣小组使用传统的木板、图钉、白纸、橡皮条、细绳和弹簧测力计等工具，把木板平放在水平桌面上来做实验。 (1)下列不必要的实验要求是________。 A．弹簧测力计应在使用前校零 B．拉绳方向应与木板平面平行 C．为了更方便地验证力的平行四边形定则，最好使两个力F1、F2间的夹角为90° D．改变拉力，进行多组