第2章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

第二章 相互作用 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律 实验理论 理清弄明 1.实验目的 (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把 (1)研究两个互成角度的力的合成规律， 橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O, (2)学会用作图法处理实验数据并得出实 记下弹簧测力计的示数F和细绳的方 验结论， 向，如图乙所示。 2.实验原理 5.数据处理 互成角度的两个力F1、F2与另外一个力 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细 F产生相同的效果，看F、F2用平行四 绳套方向画直线，按选定的标度作出这 边形定则求出的合力F与F在实验误差 两个弹簧测力计的拉力F和F2的图 允许范围内是否相同， 示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三 3.实验器材 角板作平行四边形，过O点画出平行四 木板、白纸、图钉（若干）、橡皮条、细绳套 边形的对角线，此对角线即为合力F的 (两个)、弹簧测力计（两个）、三角板、刻度 图示 031 尺、铅笔 (2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记 4.实验步骤 录的方向作出实验步骤中只用一个弹簧 (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的 测力计拉时的拉力F的图示。 木板上，把橡皮条的一端固定在木板上A (3)比较F与F'是否完全重合或几乎完 点，并在橡皮条的另一端挂上两个细绳套. 全重合，从而研究两个互成角度的力的合 (2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳 成规律。 套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长， 6.注意事项 结点到达某一位置O.如图甲所示， (1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条 拉长时结点的位置一定要相同，是为了使 合力的作用效果与两个分力共同作用效 果相同，这是利用了等效替代的思想 (2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细 绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜 (3)用铅笔描下结点O的位置和两个细 太小，也不宜太大，以60°100°之间 绳套的方向，并记录两个弹簧测力计的 为宜 示数 (3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限 高考总复习物理 度内的前提下，形变应尽量大一些.细绳 外，还有读数误差、作图误差等， 套应适当长一些，便于确定力的方向， (2)减小误差的办法： (4)统一标度：在同一次实验中，画力的图 ①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹 示选定的标度要相同，并且要恰当选定标 簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要 度，使力的图示稍大一些. 求和弹簧测力计的精度正确读数和记录. 7.误差分析 ②作图时使用刻度尺，并借助三角板，一 (1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差 定要使表示两力的对边平行。 常见考法 逐点练通 命题点一 教材基础实验（自主学习） 例1某研究小组做“验证力的平行四边形 3.0N 0 0 定则”实验，所用器材有：方木板一块，白 F=34NF=2.7N F=4.5N 纸，量程为0一5N的弹簧测力计两个， F-28NF=30N 橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺， F=4.9N 032 B 图钉（若干个）. 0.5N 3.0N (1)具体操作前，同学们提出了如下关于 0 0 实验操作的建议，其中正确的有 F=IAN F=21NF=27N F=16N A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在 F=2.0N F=4.9N 一条直线上 C D B.重复实验再次进行验证时，结点O的 母对训练①某同学做“验证力的平行四 位置可以与前一次不同 边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 C.使用测力计时，施力方向应沿测力计 A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细 轴线：读数时视线应正对测力计刻度 绳的结点，OB与OC为细绳.图乙是在白 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的 纸上根据实验结果画出的图， 拉力必须都小于只用一个测力计时的 拉力 (2)该小组的同学用同一套器材做了四次 实验，白纸上留下的标注信息有结点位置 O、力的标度、分力和合力的大小及表示 力的作用线的点，如下图所示.其中对于 提高实验精度最有利的是 第二章相互作用 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F两 B.拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应 力中，方向一定沿AO方向的是 靠近木板且与木板面平行 (2)本实验采用的科学方法是 (填 C.同一次验证过程中O点位置应相同 正确答案标号). D.拉力F1和F2的夹角应该较小 A.理想实验法 B.等效替代法 (4)由于实验室没有细绳，在进行实验时， C.控制变量法 D.建立物理模型法 图甲中的OB和O℃可以用橡皮条代替 (3)下列说法正确的是 (填正确答 吗？请说明理由： 案标号) A拉橡皮条的绳细一些且长一些 命题点二 创新拓展实验（师生共研） 1.对实验原理的理解、实验方法的迁移（如 步骤如下： 图所示) A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码， 033 2.实验器材的改进（如图所示） 调整滑轮P2、P3,位置并使结点O ()橡皮筋代弹簧测力计 静止； (2)钩码替代弹簧测力计 B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子 的方向，以O点为起点，用同一标度作 出三个拉力的图示： C.以绕过滑轮P2、P3绳的两个力为邻边 作平行四边形，作出以O点为起点的 平行四边形的对角线，量出对角线的 长度； D.检验对角线的长度和绕过滑轮P1绳 拉力的图示的长度是否一样，方向是 例2某实验小组用如图所示的器材验证 否在一条直线上， “力的平行四边形定则”，在水平的圆形桌 (1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质 面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个 量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则 光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子 第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系 边，滑轮P2、P3可沿桌边移动. 高考总复习物理 (2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位 A.逐渐增大 B.先增大后减小 置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡， C.逐渐减小 D.先减小后增大 绳的结点 (选填“必须”或“不 针对训练3)小张同学为了验证力的平行 必”)与第一次实验中白纸上描下的O点 四边形定则，设计如下实验，其装置图如 重合.实验中，若桌面倾斜， (选填 图甲所示.实验步骤如下： “会”或“不会”)影响实验的结论 母对训练2某实验小组用一只弹簧测力 计和一个量角器等器材“验证力的平行四 (X-xa -xo 边形定则”，设计的实验装置如图所示.固 定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮 C 筋一端固定在量角器圆心O的正上方A 知 点，另一端系绳套1和绳套2. (1)将3条完全相同的弹性橡皮条（满足 胡克定律)的一端连接在一起形成一个结 绳套1 0 1809 点O,先测量出每根橡皮条的自然长度而； 30 60 720 (2)在竖直平面内固定一木板，在木板上 034 绳套20 固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条 (1)实验步骤如下： 的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮 ①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉 条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不 橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下 超出弹性限度，且与纸面无摩擦； 弹簧测力计的示数F; (3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条 ②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套 OA、OB和OC的长度x1、x2、x3,并在白 2,缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O 纸上记录 点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120 方向，弹簧测力计的示数为F; (4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别 ③根据力的平行四边形定则计算绳套1 用长度(x1一x0)、(x2一x)代表橡皮条 的拉力F OA和OB拉力的大小，作出力的图示 ④比较 ,即可初步验证力的 OA'和OB',并以OA'和OB'为两邻边作 平行四边形定则， 一平行四边形OA'C'B',测量出OC长度 (2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方 x4,如果近似可得x4= ,且OC的 向，同时绳套2沿120°方向不变，此过程 方向 ,则实验验证了力的平 中保持橡皮筋的结点在O点不动，关于 行四边形定则： 绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确 (5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的步 的是 骤进行多次验证高考总复习物理 实验三探究两个互成角度的力的合成规律 常见考法·逐点练通 [例1]答案(1)BC (2)B [针对训练1]答案(1)F(2)B(3)ABC (4)可以，因为OB和OC的作用是确定 两个拉力的方向 [例2]答案(1)m<M<3m (2)不必 不会 [针对训练2】答累(1)③号F ④F与F 的大小(2)D [针对训练3]答案(3)O、A、B三点的位置 以及OC的方向(4)x3一x0 与OC的 方向相反 章末核心素养提升 [例1]C[例2]B[例3]C 第三章牛顿运动定律 第1讲牛顿三定律的理解 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)匀速直线运动 (2)①惯性惯性 ②维持 加速度 2.(1)匀速直线运动 (2)大小(3)无关 知识点二 1.(1)正比反比 相同 (2)ma (3)①静止 匀速直线运动 ②宏观 低速 2.(1)基本导出 (2)长度质量时间米千克秒 (3)物理关系 知识点三 1.相互2.相反同一条直线上 [自我检测门 1.(1)/(2)/(3)×(4)/ 2.D3.A 点拨学法·素养提升 [例1]D[针对训练1]D[例2]A [针对训练2]ABC[针对训练3]C [例3]BD[针对训练4幻BD 第2讲牛顿第二定律的应用 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.合力合力速度 2.(1)突变为0(2)不能 知识点二 1.(1)大于 (2)向上 2.(1)小于 (2)向下 3.(1)完全没有作用力 (2)g 4.(1)无关 (2)不等于 知识点三 1.加速度 运动学的规律 2.加速度牛顿第二定律 [自我检测] 1.(1)× (2)×(3)/ (4)× 2.A3.D 点拨学法·素养提升 [例1]A[针对训练1]BD [针对训练2]C[例2]ABD [针对训练3]CD[针对训练4幻D [例3]解析(1)对货车进行受力分析，可得 小车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力为 F:=umgcos 0, 而货车重力在沿上坡路面方向的分量为 F=mgsin0,若要货车在避险车道上停 下后不发生溜滑现象，则需要F≥F,即 mgsin长mgos0,解得，tamK 4,则当tan≤0.30时，货车在避险车道 上停下后不会发生溜滑现象， 6