课后跟踪训练（12）　探究互成角度的力的合成方法-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（粤教版）

1．(2025·北京海淀区高三检测)图甲为“探究互成角度的力的合成方法”的实验装置图．

下面是实验的主要操作步骤：

a．将橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；

b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮条的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力F1、F2的大小及方向；

c．再用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至O点，记录测力计拉力的大小及方向．

(1)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中__________表示力F1和F2合力的理论值(填“F”或“F′”).

(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

(3)本实验中F1、F2的夹角应该是________．

A．大一些好  B．适当的大小

C．小一些更好

(4)本实验中若用细长的橡皮条替代两根绳套，你认为该办法是________的(填“可行”或“不可行”).

(5)本实验与“探究相互作用力的大小关系”的实验都需要用到两个弹簧测力计，请你设计一种两实验通用的选择测力计的方法________________________________________．

答案：(1)F′　(2)B　(3)B　(4)可行　(5)见解析

解析：(1)由题图乙可知，F′是通过F1和F2的图示作平行四边形得到的，故F′表示力F1

和F2合力的理论值．

(2)本实验中用两个弹簧测力计拉橡皮条时的结点与用一个弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置相同，故本实验用的科学方法是等效替代法，B正确．

(3)在实验中F1、F2的夹角应该取适当的大小，B正确．

(4)由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，所以是可行的．

(5)两个弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换弹簧测力计，直至读数相同为止．

2．请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容．

(1)如图甲所示，在铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端拴两个细绳套．

(2)如图乙所示，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及________________________________．

(3)如图丙所示，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点，记下此时弹簧测力计的示数F＝________N和细绳的方向．

(4)如图丁所示，已按一定标度作出了F1、F2和F的图示，请用作图法作出F1和F2的合力．

(5)合力与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，则原因是F1的大小比真实值偏______、F1与F2的夹角比真实夹角偏__________(均填“大”或“小”).

答案：(2)两细绳的方向　(3)3.00　(4)见解析图　(5)大　大

解析：(2)要记下两分力F1和F2的方向．

(3)弹簧测力计的示数要估读一位，即F＝3.00 N.

(4)根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F′，如图所示．

(5)由图可知，将F1减小或减小F1与F2的夹角，合力F′与F更接近重合，则原因是F1的大小比真实值偏大、F1与F2的夹角比真实夹角偏大．

3．某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图甲所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．

(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图乙所示，则F的大小为________N.

(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点，此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.

①用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图甲中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合．

②F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．

若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则两个互成角度