提分集训(12) 实验3(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

1．(2025·湖南娄底模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验． (1)放在桌面上的平板上铺一张白纸并用图钉固定，将橡皮筋一端与两细绳套打成一个结点A，另一端固定在平板上的B点． (2)用两弹簧测力计挂钩分别钩住两绳套，并互成角度地拉橡皮筋使结点A移到O点，要求细绳与平板________(填“平行”“不平行”或“可以平行也可以不平行”)，记下________、两细绳套的方向和两测力计的示数F1、F2. (3)撤去一个测力计，用另一测力计拉细绳套，使结点A移到O点，记录细绳套的方向，若测力计的示数如图甲所示，则其示数F′＝________N. (4)选取合适的标度，作出理论上的合力F的图示如图乙所示，比较力F′ 与力F的大小和方向是否相同，若在实验误差允许范围内F＝F′，则力的平行四边形定则得到验证． 解析：(2)完成本实验时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳方向必须与板面平行，且在同一平面内，确保力的准确性，故填平行； 本实验采用等效替代法，要保证两次拉橡皮筋的效果相同，就要将结点A拉到同一个位置O点，故必须记下A点的位置O点，故填O点的位置． (3)用弹簧测力计测量时，需要估读，结果为3.70 N，故填3.70. 答案：(2)平行　O点的位置　(3)3.70 2．(2025·辽宁锦州期末)某同学用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，每个钩码的质量为50g，其部分实验操作如下，重力加速度为g取10 m/s2. (1)请完成下列相关内容： a．在竖直放置的木板上的白纸上记下悬挂两个钩码静止时弹簧末端的位置O，如图1所示(木板未画出). b．卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到位置O保持静止，此时绳AO沿水平方向，B弹簧测力计读数如图2所示，则此时A弹簧测力计的示数为________N．(留两位有效数字) (2)实验中保持O点的位置不变，绳BO的方向不变，绳A的方向由初始位置逆时针旋转至竖直方向．在此过程中有关两弹簧测力计示数FA、FB的变化，下列说法正确的是______． A．FA减小　　　　　　　B．FA增大 C．FA先减小后增大 D．FB增大 (3)若弹簧末端拉至O位置时，弹簧的伸长量为4 cm，则该弹簧的劲度系数______． 解析：(1)以O点为对象，根据受力平衡可得 FA＝ 其中B弹簧测力计的读数为 FB＝3.0 N 悬挂两个钩码时，弹簧弹力为 F弹＝2mg＝1.0 N 联立解得此时A弹簧测力计的示数为 FA＝2N≈2.8 N (2)实验中保持O点的位置不变，绳BO的方向不变，绳A的方向由初始位置逆时针旋转至竖直方向，以O点为对象，如图所示 由图可知，FA先减小后增大、FB减小． 故选C. (3)若弹簧末端拉至O位置时，弹簧的伸长量为4 cm，根据胡克定律可得 F弹＝kx 可得该弹簧的劲度系数为 k＝＝0.25 N/cm＝25 N/m 答案：(1)2.8 (2)C (3)25 N/m或0.25 N/cm 3．(2025·滨州模拟)某中学研究小组的同学们用一只弹簧测力计和一个量角器等器材做“验证力的平行四边形定则”实验．设计的装置如图所示，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O正下方的A点，另一端系着绳套1和绳套2.(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8 ) (1)实验步骤如下： ①将弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向上拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F； ②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2.缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿127° 方向，如图，记下弹簧测力计的示数为F1 ； ③根据力的平行四边形定则计算②中绳套1的拉力大小F′1＝__________(用F表示)； ④比较F1 与__________(填“F”或“F′1 ”)的大小，即可验证力的平行四边形定则． (2)下列实验要求中正确的是__________． A．在实验前弹簧测力计不需要进行校零 B．弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行 C．与两绳套相连的细绳之间的夹角越大越好 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使橡皮筋的结点静止在O点位置 (3)现保持绳套1及结点在O点位置不变，绳套2沿逆时针缓慢转动27° 过程，绳套2的拉力的变化情况是__________． A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 解析：(1)根据力的平行四边形定则可得②中绳套1的拉力大小 F′1＝F tan (127°－90°)＝0.75F 若三力之间满足平行四边形定则， 则比较F1 与F1′ 的大小，即可验证力的平行四边形定则． (2)A.弹簧测力计在使用前需要校零，故A错误； B．实验时，弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行，故B正确； C．为尽量减小误差，与两绳套相连的细绳之间的夹角要适当大一些，但不是越大越好，故C错误； D．同一实验，用一个细绳套拉橡皮条和用两个细绳套拉橡皮条结点O的位置应相同，而不同实验结点O位置可以不同，故D正确． 故选BD. (3)如图所示 保持绳套1及结点在O点位置不变，绳套2沿逆时针缓慢转动27°过程，可知绳套2的拉力逐渐减小． 答案：(1)0.75F(或F)　F′1 (2)BD (3)C 4．在做“研究共点力的合成”实验中 (1)实验的目的是：__________． (2)实验中如图甲所示，橡皮筋绳的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为F1和F2，拉力方向分别与AO线夹角为θ1和θ2，以下说法正确的是__________． A．合力F必大于F1或F2 B．若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C．若F1和F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力F的方向不变，大小也增加1 N D．O点位置不变，合力不变 (3)实验中如图乙所示，是在白纸上根据实验结果画出的图示．图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________． (4)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 (5)实验中不是用来减小误差的措施是(　　 ) A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B．如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验 C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．AO间距离要适当，使得产生的拉力值要稍大些 【解析】　(1)实验的目的是研究合力与两个分力的关系． (2)A.合力F的大小与两分力大小关系取决于两分力的夹角，所以合力的大小不一定大于F1或F2.故A错误； B．若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，在误差允许范围内，说明力的合成的平行四边形定则是普遍成立的．故B错误； C．若F1和F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加1 N．故C错误； D．O点位置不变，则橡皮绳的拉力不变，即合力不变．故D正确． 故选D. (3)图乙中的F与F′两力中，F是两个分力合力的理论值，F′是合力的实际值，则F′方向一定沿AO方向． (4)合力与分力的关系是等效替代的关系，本实验采用的主要科学方法是等效替代法． 故选B. (5)A.为了减小实验的误差，分力的大小不要太大，也不要太小．故A正确，与题意不符； B．如果手头只有一个弹簧秤，通过改变方法也可以完成实验，但是这种做法与减小实验误差没有帮助．故B错误，与题意相符； C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，可以减小误差．故C正确，与题意不符； D．AO间距离要适当，使得产生的拉力值要稍大些，减小误差．故D正确，与题意不符． 本题选错误的故选B. 答案：(1)研究合力与两个分力的关系 (2)D (3)F′ (4)B (5)B 5．(2025·安徽亳州一中模拟)某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮(滑轮上侧所在平面与桌面平行)，滑轮P1固定，滑轮P2、P3可沿桌边移动，如图所示．可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮条、三根细线、质量相同的钩码若干． 部分实验操作步骤如下： ①将橡皮条中央处和两端点分别与三根细线相连； ②将连在橡皮条中央的细线跨过固定滑轮P1，连接橡皮条两端点的细线跨过可动滑轮P2、P3； ③在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮条中央的细线与橡皮条的结点O静止． (1)为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是________(填选项前字母). A．橡皮条的原长 B．两端橡皮条伸长后的长度 C．钩码的质量 D．三根细线所挂钩码的个数 (2)在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是________(填选项前字母). A．连接橡皮条两端点的细线长度必须相同 B．细线OP1必须在OP2与OP3夹角的角平分线上 C．记录图中O点的位置和OP1、OP2、OP3的方向 D．不改变OP1所挂钩码的个数和OP1的方向，改变OP2与OP3的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置 (3)实验中，若桌面不水平________(填“会”或“不会”)影响实验的结论． 解析：(1)橡皮条伸长后的拉力大小等于所挂钩码的重力，所以钩码的个数必须记录，又钩码质量相同，则不用测量钩码的质量，橡皮条的原长和伸长后的长度不用测量，故选D. (2)连接橡皮条两端点的细线长度不影响橡皮条的拉力大小，故长度不用相同，A错误；细线OP1上力的方向与细线OP2、OP3上两力的合力方向相反，由于OP2、OP3上两力的合力方向是任意的，故OP1不需要在角平分线上，B错误；实验中，需要测量OP1、OP2和OP3上力的大小和方向，故必须记录图中OP1、OP2、OP3的方向以及结点O静止时三根细线所挂钩码的个数，同时记录结点O的位置，C正确；不改变OP1所挂钩码的个数和方向，改变OP2与OP3的夹角重复实验，OP1上的力大小、方向保持不变，另两个力的合力只要跟它等大反向即可保持O点平衡，故O点的位置可以改变，D正确． (3)若桌面不水平，三根线上的拉力大小也为各自所挂钩码重力大小，不会影响实验结论． 答案：(1)D　(2)CD　(3)不会 学科网（北京）股份有限公司 $$