第2章 课时冲关11 实验2 科学探究：弹簧弹力与伸长量的关系&课时冲关12 实验3 科学探究：两个互成角度的力的合成规律-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业（鲁科版）

3.C[对小球和半圆柱整体分析，初始时绳子竖直F=0, 当半圆柱缓慢左移，F增大，当小球上升到半圆最高点时 F=0,故F先增大后减小.故选C.] 4.A「对小球受力分析，如图所示 现手拿细线沿墙壁向上缓慢移动，移动过 程中轻弹簧的中心轴线始终保持水平，即 弹簧弹力的方向不变，日减小，由图可知， x减小，即弹簧的长度将增大，细线的弹 力T减小.故选A.] 5.解析：对风筝受力分析，并建立直 角坐标系，如图， 由于夹角P不变，可知风力F方 B φ 向不变，根据矢量三角形可知，当 2 夹角《增大，风筝受到的风力变 大，风筝线上的拉力变大， G OP 对该同学受力分析可知Tsin a十 N=mg: 由于拉力T变大，夹角α增大，所以支持力N变小 答案：变大变小 6.解析：(1)把小球1和2看成一整体，受力分析 如图所示 2G=4G, 由平衡条件可得R,一c0s30 3 F=2Gan30°=2y5G. 3 (2)以球2为研究对象，设细线b对小球2的拉力F。,由 平衡条件可得 E,=√G+F=IG. 3 (3)以1、2两小球为整体研究，根据受力平衡可F 得力的矢量三角形如图 30 由力的矢量三角形图可知当F与水平方向成 2G 30°斜向上时，F.达到最小值，即 F=2Gsin30°=G. 答案：1)E.=45G,F=25G, 3 3 2g=c, (3)F=G 课时冲关11实验二科学探究：弹簧弹力 与伸长量的关系 1.解析：(1)该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分度值 的后一位，故弹簧原长为13.14cm, (4)由胡克定律可知mg十pVg=kx, 化简可得1一v+爱。 由图像可知坚=200m2, 代入数据解得该弹簧劲度系数为k=49N/m, (5)由图可知m3=0.0056m, 代入数据可得所用小桶质量为m=0.028kg. 答案：(1)13.14或13.15(4)49(5)0.028 2.解析：钩码个数为1时，弹簧A的伸长量△xA=8.53cm -7.75cm=0.78cm, 弹簧B的伸长量△xu=18.52cm-16.45cm-0.78cm =1.29cm, 40 根据系统机械能守恒定律可知两根弹簧的重力势能减 少量和钩码减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能， 故△E,>mg(△xA十△xB). 答案：0.781.29> 3.解析：(1)作出F-L图像如图所示， 20 弹簧弹力F=0时，对应的弹簧长度1.6■ 2里 为弹簧的原长，可知，图像的横轴截8 距为该弹簧的原长，即弹簧原长L 0510152025L10-2m) =5×102m=5cm,图像直线部分 的斜率为该弹簧的劲度系数，即劲度系数々= (13-5)X107N/m=20N/m 1.6-0 (2)在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧长度成线 性关系，图线为直线，由题意可知，造成偏差的原因是弹 簧的形变超出了弹簧的弹性限度. (3)水平放置做实验的优，点：可避免弹簧自身所受重力 对实验的影响.缺点：弹簧与接触面及轻绳与滑轮间存 在摩擦会产生误差. 答案：(1)520(2)弹簧的形变超出了弹簧的弹性限 度(3)见解析 课时冲关12实验三科学探究：两个 互成角度的力的合成规律 1.解析：(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一 定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于 误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的 是F'. (2)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤 可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E ②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡 皮条的结点拉到同一位置O. 答案：(1)F(2)①CE②C中应加上“记下两条细 绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置 0” 2.解析：(1)由测力计的读数规则可知，读数为4.00N. (2)①利用平行四边形定则作图（见答案）. ②由图可知F◆=4.00N,从F6的顶点向x轴和y轴分 别作垂线，顶点的横坐标对应长度为1mm,顶点的纵坐 标长度为20mm,则可得出F令与拉力F的夹角的正切 值为0.05. (3)由(1)(2)知是等效替代法 答案：(1)4.00 (2)①F1、F,的合力F合如图所示 ②4.000.05 (3)B 课时冲关13牛顿第一定律、牛顿第三定律 1.B2.B3.D4.D 5.A[把水对船桨的作用力F正交分解如图 2↑ 所示，根据几何知识日=买一α，F在水平方 2 20 向的分力大小为F=Fa@(受-a）=Fsna, 5课时冲关11实验二科学探 1.(2025·四川卷，11)某学习小组利用生活中 常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关 系”实验.已知水的密度为1.0×103kg/m3, 当地重力加速度为9.8m/s2.实验过程 如下： 13 14 图1 图2 .7m 图3 (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平 放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系 绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳 点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长 为 cm, (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端 细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆 后，系一个空的小桶.使弹簧和桌面上方的 细绳均与桌面平行，如图2所示。 (3)用带有刻度的杯子量取50mL水，缓 慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳 点之间的弹簧长度并记录数据.按此步骤 操作6次。 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸 长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图 3所示直线，其斜率为200m2.由此可得该 弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留 2位有效数字) (5)图3中直线的截距为0.0056m,可得 所用小桶质量为 kg(结果保留2 位有效数字). 27 究：弹簧弹力与伸长量的关系 2.(2023·浙江6月选考)如图所示，某同学 把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探 究A、B弹簧弹力与伸长量的关系.在B弹 簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时 指针所指刻度xA、xB的数据如表， 钩码个数 0 1 2 A IA/cm 7.75 8.539.30 xB/cm 16.4518.5220.60 钩码个数为1时，弹簧A的伸长量△xA cm,弹簧B的伸长量△xB= cm, 两根弹簧弹性势能的增加量△E mg(△xA十△xB)(选填“=”“<”或“>”). 3.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验 中，实验装置如图甲所示，弹簧所受的水平拉 力等于所挂钩码的重力.实验时先测出不挂 钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个 挂在轻绳的下端，测出每次弹簧相应的长度. 小明同学通过实验测出了6组数据，并在图 乙的坐标系中描点， F/N 2.09用 1.6 1.2 0.8 中出 0510152025L/(×10-2m) 甲 乙 (1)连接图乙中各点，由图线可得出该弹簧的原 长为 cm,劲度系数为 N/m. (2)小明同学的测量、记录及描点都规范正 确，但图乙中的一个描点(18cm,2.0N) 位置明显有偏差，请你指出是什么原因造 成的： (3)将弹簧水平放置与竖直放置做实验相 比较，请你指出水平放置做实验的优缺点 (只要各指出一条便可) 优点： 缺点： 课时冲关12实验三科学探究 1.某同学做“探究两个互成角度的力的合成 规律”的实验情况如图甲所示，其中A为 固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的 结点，OB与OC为细绳.图乙是在白纸上 根据实验结果画出的图， 甲 乙 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F两 力中，方向一定沿AO方向的是 (2)实验时，主要的步骤是： A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一 张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A点，在橡皮条的另一端拴上两条细 绳，细绳的另一端系着绳套； C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成 角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点 到达某一位置O.记录下O点的位置， 读出两个弹簧测力计的示数； D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个 弹簧测力计的拉力F和F2的图示，并用 平行四边形定则求出合力F; E.只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡 皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示 数，记下细绳的方向，按同一标度作出 这个F的图示； F.比较F和F的大小和方向，看它们是否 相同，得出结论， 上述步骤中： ①有重要遗漏的步骤的序号是 和 ； ②遗漏的内容分别是 和 27 :两个互成角度的力的合成规律 2.某探究小组做“探究两个互成角度的力的 合成规律”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的 纸贴在水平桌面上，如图(a)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 (b)所示，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(a)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F, =4.2N和F2=5.6N. ①用5mm长度的线段表示1N的力，以 O为作用点，在图(a)中画出力F,、F2的图 示，然后按平行四边形定则画出它们的合 力F合： 橡皮筋 图(a) 图(b) 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，即可得出力 的平行四边形定则， (3)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