课时检测 第三章 4.力的合成和分解 第1课时 合力和分力 实验探究两个互成角度的力的合成规律-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

第1课时　合力和分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 知识点一　合力和分力 1.〔多选〕关于分力和合力，下列说法正确的是（　　） A.合力和分力同时作用在同一物体上 B.分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的 C.各个分力一定是同一性质的力才可以进行合成 D.各个分力必须是同一个物体同一时刻受到的力 2.〔多选〕（2025·北京西城区高一期中）如图所示，一个大人单独提起重力为100 N的一桶水而静止不动，如果这桶水让两个小孩共同提起也静止不动。下列说法正确的是（　　） A.这两个小孩对水桶作用力的合力不等于100 N B.这两个小孩对水桶作用力的合力等于100 N C.两个小孩对水桶的作用力与一个大人对水桶的作用力效果相同，判断的依据是，两种情况下，人的拉力使水桶和手接触的部位产生了同样的形变 D.两个小孩对水桶的作用力与一个大人对水桶的作用力效果相同，判断的依据是，两种情况下，人的拉力和水桶的重力共同作用于水桶，使水桶处于平衡状态 知识点二　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 3.（2025·浙江杭州高一期中）用两个弹簧测力计互成一定的角度拉橡皮筋实验中，以下操作正确的是（　　） 4.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，用两个弹簧测力计把橡皮条的端点拉到O处，如图所示，已经作出拉力F1、F2，图中方格每边长度表示1 N。 （1）利用画平行四边形的方法用直尺、三角板作出F1、F2的合力，由所作的图可知，F1、F2的合力F大小为　　　　N； （2）用一个弹簧测力计把橡皮条的端点拉到O处，此时拉力为F'。由图可知，F'与F的大小、方向略有偏差，如果此偏差仅由F1的大小引起，则引起偏差的原因是F1的大小比真实值偏　　　（选填“大”或“小”）。 5.（2025·广东江门高一期中）某个实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。方案如图甲所示，步骤如下： ①用两个弹簧测力计互成角度的拉细绳套，使橡皮条伸长，结点达到纸面上某一位置，记为O1； ②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向； ③只用一个弹簧测力计，仍将结点拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F的大小和方向； ④按照力的图示要求、作出拉力F1、F2、F'； ⑤根据力的平行四边形定则，作出F1和F2的合力F； ⑥比较F和F'的一致程度。 （1）本次实验需要用到带细绳套的橡皮条，图乙中最合适的是　　　　； （2）步骤②中某个弹簧测力计指针位置如图丙所示，其读数为　　　　N； （3）如图丁所示，步骤⑥中，方向一定沿AO1方向的是　　　　（选填“F”或“F'”）。 6.（2025·福建莆田高一月考）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，提供了以下器材：薄木板一块，弹簧测力计两个，橡皮条（带有两个较长的细绳套），白纸，刻度尺，图钉若干。 （1）关于实验及操作建议，正确的有　　　　； A.实验前先在竖直方向对测力计进行调零 B.两个测力计拉橡皮条时必须互成90° C.确定拉力方向时，在细绳正下方白纸上描下的两点间距应尽量大一些 D.拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行 （2）某次实验，沿BO、CO两方向的拉力大小分别为3.20 N和2.60 N，白纸上的作图痕迹如图乙所示，请根据平行四边形定则求出两拉力的合力大小F合＝　　　　（保留2位有效数字）； （3）某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方向的点，如图所示。其中最能提高实验精度且符合实验事实的是　　　　。 7.某同学用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”，实验中使用的每个砝码质量均相同，该同学先用不在一个方向上的两根细线通过两组砝码把弹簧拉长至某个位置O'，并作好记录；然后再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长至相同位置O'。 （1）本实验主要采用的物理思维方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）若“用两根细线通过两组砝码把弹簧拉长”时用的分别是：一组4个砝码，另一组3个砝码，则“再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长”时，砝码个数最多为　　　　个。 （3）为确保实验成功，本实验中除记录好位置O'之外，还必须要记录的有　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 8.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中探究力的合成规律。 （1）如图a，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶　　　　时电子秤的示数F。 （2）如图b，将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶上。水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、　　　　　　　和电子秤的示数F1。 （3）如图c，将另一颗墙钉B钉在与结点O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着（2）中L2的方向拉开细线L2，使　　　　　　和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F2。 （4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，利用平行四边形法作出F1、F2的合力F'的图示，比较　　　　，分析力的合成规律。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.力的合成和分解 第1课时　合力和分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.BD　合力是各个分力的等效替代，作用效果相同，合力和分力并不同时作用于物体上，选项A错误，选项B正确；各个分力可以是不同性质的力，也可以是同一性质的力，选项C错误；各个分力必须是同一时刻同一物体受到的力，选项D正确。 2.BD　根据分子力和合力的等效替代关系，由二力平衡知识得，这两个小孩对水桶作用力的合力等于100 N，故A错误，B正确；两个小孩对水桶的作用力与一个大人对水桶的作用力效果相同，判断的依据是，两种情况下，人的拉力和水桶的重力共同作用于水桶，使水桶处于平衡状态，故C错误，D正确。 3.D　两弹簧测力计夹角太小，作图误差大，故A错误；两弹簧测力计夹角太大，作图误差大，故B错误；右侧弹簧测力计使用不符合规范，挂钩和弹簧测力计不在一条直线上，故C错误；夹角大小适当，操作正确，故D正确。 4.（1）7　（2）大 解析：（1）以F1、F2为邻边，作出平行四边形，如图所示。由图可知，合力为F＝1×7 N＝7 N。 （2）合力F'与F的大小、方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，由图可知F1与F'的夹角比F1与F的大，故F1的大小比真实值偏大。 5.（1）C　（2）2.70　（3）F' 解析：（1）为了减小拉力方向的误差，应使用细绳套适当长一些的，则图乙中最合适的是C。 （2）图丙中弹簧测力计的分度值为0.1 N，由图丙可知其读数为2.70 N。 （3）由图丁可知F是通过平行四边形作图得到的，存在一定误差，方向不一定沿AO1方向；F'是由一个弹簧测力计拉橡皮条时得到的，根据二力平衡可知，方向一定沿AO1方向。 6.（1）CD　（2）5.0 N　（3）C 解析：（1）实验前先在水平方向对测力计进行调零，故A错误；实验采用的是作图法求合力而不是利用勾股定理求出，故两个测力计拉橡皮条时不必互成90°，故B错误；确定拉力方向时，为了减小误差，在细绳正下方白纸上描下的两点间距应尽量大一些，故C正确；为了正确记录力的方向，拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行，故D正确。 （2）根据平行四边形定则作图，如图所示，由图可知，代表合力的平行四边形对角线的长度约为标度的5倍，故合力大小约为F合＝5.0 N。 （3）A选项中记录力的方向时，两点太近，误差较大，故A错误；B选项中标度的选择不合适，并且两细绳的夹角较小，故B错误；C选项中记录力的方向时，两点距离合适，标度的选择合适，所以误差较小，故C正确；D选项中测力合力的实验值时方向偏离力合力的方向，误差太大，故D错误。 7.（1）等效替代法　（2）6　（3）牵引弹簧时细线的方向　牵引弹簧时砝码的个数 解析：（1）本实验主要采用的物理思维方法是等效替代法。 （2）若“用两根细线通过两组砝码把弹簧拉长”时用的分别是：一组4个砝码，另一组3个砝码，则两个分力的合力范围是：1个砝码重力～7个砝码重力，因两个力方向不共线，则“再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长”时，砝码个数最多为6个。 （3）为确保实验成功，本实验中除记录好位置O'之外，还必须要记录的有牵引弹簧时细线的方向、牵引弹簧时砝码的个数。 8.（1）静止　（2）三根细线的方向　（3）结点O的位置　 （4）F和F' 解析：（1）要测量装满水的水壶的重力，则应记下水壶静止时电子秤的示数F。 （2）要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根细线的方向以及电子秤的示数F1。 （3）已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F2。 （4）比较F和F'，即可得到力的合成规律。 学科网（北京）股份有限公司 $