实验三 探究两个互成角度的力的合成规律-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

弹力F/N 0 0.30.60.91.21.5 实验三探究两个互成角度的力的合成规律 弹簧种长量x/cm01.22.33.54.65.8 核心考点研磨 选择近当的标度进行描点，作出F一x图像如图所示 考点一 FIN [例1]【解析】(2)实验中要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C、D正确：橡皮 18 条与细线的长度没必要测出，故A、B错误。 1.5 (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 1.2 圆环位置，记录此时拉力F的大小和方向， 0.9 (⑤)比较F和F的大小和方向在误差允许范国内是否相同，即可 0.6 判断表次实验是否验证了力的平行四边彩定则 0.3 【答案】(2)CD(3)同一标记位置(5)大小和方向是否在误 0 123456 x/em 差允许范围内相同 ②根据图像，该直线为过原点的一条直线，即弹力与仲长量威正 对点训练 比，由载学知议可得F-k,共中长一号N/eme0,26N/em, 1.解析：(1)由图可知，弹簧测力计一小格为0.2N,所以读数为3.6N (2)A.实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定 则有F-0.26x, 则”，周此重物的重力必须要知道，故A正确：B.弹簧测力计可以 ③表达式中的常数表示弹簧的劲度系数，即表示使弹簧仲长或 测出力的大小，所以必须在测之前校客，故B正确：C拉线方向 者压缩1cm所需的外力大小为0.26N. 必须与木板平面平行，这样才确保力的大小更准确，故C正确； 【答案】(1)CBDAE D.改变拉力，进行多次实验，不需要每次都使O点静止在同一位 (2)见解析F一0.26x表示劲度系数，使弹簧伸长或者缩短 置，故D错误.故选ABC 1cm所需的外力大小为0.26N [例2]【解析】(1)根据刻度尺的读数规律，该读数为6.00cm, (3)对结点O进行受力分析，如因所示 （2)据胡克定律有mR-一6，变彩得1一爱学：十， 结合因像有要-a, 得表-mg 结合上述与图像有 k=mg=50×10-1×9,8 a 895-6.00)X107N/m=83.1N/m. Mg (3)由于弹簧与来面、细绳与滑轮间有摩接，导致弹簧的弹力大 当保持B的拉力方向不变，大小缓慢减小时，祁据图解法可知，A 小小于砝码的质量，结合上述可知，则弹簧劲度系数的测量值与 的示数减小，故选B. 真实值相比将偏大 答案：(1)3.6(2)ABC(3)B 【答案】(1D6.00(2)"mg83.1(3)偏大 考点二 考点二 [例2]【解析】(1)A传感器受到的力均为拉力，为正值，故A传 [例3]【解析】(1)根据题意，由实验原理可知，本实验通过改变 感器对应的是表中力F1,平街时，mg=F1sina,当0=30°时，F 钩码的数量来改变弹簧的弹力，透过手机的定位传感器确定弹 一1.001N,可求得m≈0.05kg. 簧的形变量，通过作图的方法得到弹簧的动度系数，别正确的实 (2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，是为了消除水平杆自身 验步深为ADBEC. 重力对结果的影响，故C正确， （2)根据题喜由胡克定律F=k虹可得mmg=虹，垫理得m一mg (3)让A传感器沿国心为O的圆弧形轨道移动的过程中，传感器 与O点的距离保持不变，即O点位置保持不变，故A,B、D错误， 因缘可知图像的科奉为1，测有点 1cm1,解得k=9N/m C正确。 (3)由上迷分析可知，弹黄的动度系数是通过图像的针率与每个 【答案】(1)F,0.05(2)C(3)C 钩码重力的乘积得到的，手机重力使弹簧你长，这对弹簧劲度系 对点训练 数的测量站果无影响 2.解析：(2)为保证两次实脸时橡皮筋的拉力保特不变，调整袋内 【答案】(1)ADBEC(2)49(3)无劲度系数是通过图像斜 图钉数量和A,B位置，使樟皮筋下端仍拉仲到O. 率与每个钩码重力的乘积得到的 (3)A.第二次实验时，需要确定细线的方向和大小，故A错误： 对点训练 BC.无需称出每个图钉质量，可以用袋内图钉数量代表细线拉力 1,解析：(1)对重物受力分析可知F一mg一F, 则△F=一△Fr 大小.故B正确：C错误： 对弹簧由胡克定徐得FT=k△x D.为了实验成功，第二次实验时两个塑料袋内图钉数量适量即 所以Fo一kr0 可，没有必要相等，故D错误故逸B 弹黄的动度系数为- (4)A,仅减少右侧袋内图钉数量，可以使橡皮筋与(OO重合，但 橡皮筋的下端不会被拉到O位置。故A错误： x一0时，弹簧拉力为零，力传感器的示数等于重物的重力，则 B仅增加左侧袋内图钉数，会使檬皮简与OO偏离的更多，故B G=F。=mg 错误： Fo 解得重物的质量m一 C,使A、B图钉各适当下移，并增加右侧袋内图钉数受，可能使 g (2)若拉动端点N时偏离了竖直方向，则测量的弹簧的仲长量偏 橡皮筋下端与O重合，顺利完成实验，故C正确： 小，则弹簧动度系数的测量值与其真实值相比将偏大 D.使A图钉上移，B图钉下移，并增加左倒袋内图钉数量，不会 答案：1)EE 使橡皮筋下端与O重合，故D错误，故法C, g (2)偏大 答案：仍拉伸到OBC 534金榜题名创新高考总复习物理 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律 知识储备 夯基 原理装置图 操作要求 弹簧测力计 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 小圆环 o 橡 E 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 G G 3.记录：记下每次各力的大小和方向，标记方向的两点尽 丙 量远些 互成角度的两个力与一个力产生相同的效果 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉 力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对 角线即为合力F的图示. 数据 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出拉力F的图示. 处理 核心考点 0)0 研磨 考点一教材原型实验 度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个 [例1](2023·全国乙卷)在“验证力的平行四 测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得 边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白 到两拉力F1和F2的大小，并 纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆 (多选，填正确答案标号). A.用刻度尺量出橡皮条的长度 环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干.完成下列 B.用刻度尺量出两细线的长度 实验步骤： C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 (1)用图钉将白纸固定在水平木板上 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 (2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系 (3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆 在轻质小圆环上，将两细线也系在小圆环上， 环拉到 由测力计的示数得 它们的另一端均挂上测力计.用互成一定角 到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向. 一 44 第二章相互作用—力 (4)选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上 考点二 创新拓展实验 根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成 常见创新实验方案 图，得出合力F的大小和方向：按同一标度在 B 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 力传感器 [对点训练] A 1.(2025·长春期末)某同学用如图所示的实验 B 装置来探究“力的平行四边形定则”.弹簧测力 力传感器山 计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M. (1)分力的获得： 弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持 「钩码的重力 弹簧测力计的拉力 另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别 L力传感器 读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖 (2)合力的获得：弹簧测力计的拉力→力传感器. [例2]如图所示，某实验小组同学利用DIS实 直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的 验装置研究力的平行四边形定则，A、B为两 方向 个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到 拉力时读数为正，受到压力时读数为负.A连 接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形轨道移 动.B固定不动，通过光滑铰链连接长为0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架 保持杆在水平方向，按如下步骤操作： (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N, 图中A的示数为 N(保留两位有效数 字) ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=0 ②对两个传感器进行调零 (2)下列关于实验要求说法正确的是( ③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个 A.应测量重物M所受的重力 传感器的读数 B.弹簧测力计应在使用前校零 ④取下钩码，移动传感器A改变0角，重复上 C.拉线方向应与木板平面平行 述实验步骤，得到表格。 D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点 F/N 1.001 0.580 … 1.002 静止在同一位置 F2/N 0.868 -0.291 4… 0.865 (3)在弹簧的弹性限度内，保持B的拉力方向 30° 60° 150 不变，大小缓慢减小，则A的示数 (1)根据表格，A传感器对应的是表中力 A.增大 B.减小 (填“F”或“F2”).钩码质量为 kg C.不变 D.先减小后增大 (g取10m/s2,结果保留一位有效数字). 45 金榜题名创新高考总复习物理 (2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操 (2)第二次，用两根细线系在橡皮筋的下端，并 作说明正确的是 绕过两枚图钉A、B吊起两个装有若干枚图钉 A.因为事先忘记调零 的塑料袋.调整袋内图钉数量和A、B位置，使 B.何时调零对实验结果没有影响 橡皮筋下端 C.为了消除水平杆自身重力对结果的影响 (3)关于这个实验下列说法正确的是 D.可以完全消除实验的误差 (3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形 A.第二次实验时，只需要记录两个袋内图钉 (而不是其他形状)轨道移动的主要目的是 的数量 B.无需称出每个图钉质量，可以用袋内图钉数 A.方便改变A传感器的读数 量代表细线拉力大小 B.方便改变B传感器的读数 C.此实验需要测出每次细线的拉力大小，所以 C.保持杆右端O的位置不变 应该称出每个图钉的质量 D.方便改变细绳与杆的夹角日 D.为了实验成功，第二次实验时应该使两个 [对点训练] 塑料袋内图钉数量相同 2.(2025·湖北模拟)某同学在学习了力的合成 (4)某次实验时，橡皮筋的状态如图所示，那么 的知识之后，尝试利用居家物品验证力的平行 下列调整可能正确的是 四边形定则.他找到了一根橡皮筋，一块软木 板，几盒规格相同的图钉，若干段轻绳，两个相 同的轻质小塑料袋（重力可忽略）. (1)该同学将软木板竖直放置，将一张白纸粘 贴在软木板上，然后将橡皮筋上端用一枚图钉 A B 固定在软木板上的O点.如图所示，第一次将 装有若干枚图钉的塑料袋用细线系在橡皮筋 左 右 下端，稳定时，记录橡皮筋下端点的位置O1、 袋内图钉数量 A.仅减少右侧袋内图钉数量 0 B.仅增加左侧袋内图钉数量 C.使A、B图钉适当下移，并增加右侧袋内图 钉数量 D.使A图钉上移，B图钉下移，并增加左侧袋 左 内图钉数量 右 请完成提分集训（十二）》 46