实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（复习讲义）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，涵盖原型实验（原理、操作、数据处理、误差分析）与创新实验（装置改进、方案设计）核心考点，按命题趋势、知识框架、考点精讲、真题溯源逻辑构建系统知识网络，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节帮助学生突破实验难点。 资料以“等效替代”思想为核心，创新设计力传感器、定滑轮等实验方案，通过误差分析、方案改进等教学活动培养学生科学探究与科学思维能力。设置基础巩固与能力提升分层练习，配合真题精讲，确保高效突破实验细节，为教师把控复习节奏、提升学生实验题应考能力提供有力支持。

实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（原卷版） 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 201 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 302 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 403 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 4 核心知识·解构 4 一、实验原理及实验器材 4 二、实验步骤 4 三、数据处理 5 四、误差分析 5 五、注意事项 6 热点考向·破译 6 考向1 实验原理及操作 6 考向2 数据处理及误差分析 7 考点二 创新实验 9 核心知识·解构 9 一、实验方案的创新 9 热点考向·破译 9 考向1 实验装置及方案的改进 9 溯源真题逻辑，感知高考考向 1204 思维建模·脉络梳理 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 —— —— 2024·海南 创新实验 2026·云南 2025·黑吉辽蒙卷 —— 考情分析 题型与考向：本讲内容的在高考物理中属于常考内容，考查形式相对固定，但细节不断微调，题型以实验题为主，主要考查实验操作步骤的正误判断、数据处理（作图）、误差分析等。虽然核心原理不变（平行四边形定则），但命题在实验细节（如如何减小误差、如何记录数据、关于“等效”的理解）上不断推敲和深化。早期的题目侧重于按照步骤完成实验，验证结论。近年来的命题趋势更倾向于考查学生对实验原理的深刻理解、自主设计能力，以及能分析实验结果与理论值之间的误差原因，并能提出改进方案。同时高度强调“等效替代”的思想，命题几乎必定会考查学生是否理解“将橡皮筋拉到同一结点O”的意义。 情境与立意： 1. 经典“悬挂法”/“拉动法”： 利用弹簧秤钩挂细绳套，互成角度拉动橡皮条，使结点到达某一位置。 2. 利用“标记与作图”的细节考察：将细绳换为“小圆环”，或要求“标记两细线的方向”（而非标记橡皮条），记录结点位置。 3. 对“等效替代”核心思想的辨析：以选择题形式出现，判断哪个操作符合“等效替代”的要求。 4. 从“验证”到“探究”的实验原理考察：结合图像识别，计算实验结果的误差。 5. 与“探究弹簧弹力”等基础实验的结合：实验中使用的弹簧测力计本身就是弹力测量的工具，常与弹簧实验的综合使用。 复习目标 1. 会通过实验探究两个互成角度的力的合成规律，掌握数据处理方法。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 核心知识·解构 一、实验原理及实验器材 1.实验原理 ①等效法：一个力F′的____________和两个力F1、F2的____________都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示． ②平行四边形定则：根据________________________作出力F1和F2的合力F的图示． ③验证：比较F和F′的大小和方向，若在误差允许的范围内相等，则验证了力的平行四边形定则． 2.实验器材：木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计(2只)、三角板、刻度尺等． 二、实验步骤 1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上，如图所示． 2.用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达____________. 3.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2，利用刻度尺和三角板作平行四边形，画出对角线所代表的力F. 4.只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的____________，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，以同样的标度作出F′的图示． 5.比较F和F′，观察它们在实验误差允许的范围内是否相等． 三、数据处理 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． 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． 3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则． ⚠易错提醒： （1）本实验采用的科学方法是等效替代法，所以要保证两次拉橡皮条的作用效果相同，必须保证结点位置相同。 （2）用平行四边形定则确定的合力的方向F'一定是平行四边形中的那条对角线，实际的合力F一定与橡皮条共线。 （3）为了更准确地确定两分力的方向，拉橡皮条的两绳细一些且长一些。 四、误差分析 1.误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的办法： ①实验过程中，读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。 ②作图时使用刻度尺，并借助三角板，一定要使表示两力的对边平行 五、注意事项 1.弹簧相同：使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处，再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两个示数相同方可使用． 2.实验记录数据时，弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度。 3.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． 4.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，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜． 5.尽量减少误差：在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些；细绳套应适当长一些，便于确定力的方向． 6.数据处理时，坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的两侧，明显偏离图线的点要舍去。 7.统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一 热点考向·破译 考向1 实验原理及操作 例1（2026·陕西咸阳·一模）在”研究共点力的合成”的实验中， (1)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套，互成角度地拉细绳使结点移动到某一位置O静止，此时另一位同学必须记录的是（用字母表示） 。 A．两条细绳套间的夹角 B．两条细绳的方向 C．O点的位置 D．弹簧固定点 E．弹簧伸长的长度 F．两弹簧测力计的示数 (2)下面操作对减小实验误差有益的是（     ） A．两个细绳必须等长 B．弹簧秤，橡皮筋，细绳都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细线方向的两点要远些 【变式训练1】（2026·安徽·二模）某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验主要采用的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．物理模型法 C．理想实验法 D．等效替代法 (2)下列操作正确的是（　　） A．实验前需标记橡皮条原长时结点的位置 B．同一组实验中，节点O的位置不能改变 C．使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．橡皮条必须与两绳夹角的角平分线在同一直线上 (3)某次实验中两弹簧秤夹角小于90°，现保持OB方向及节点O的位置不变，使OC与虚线夹角逐渐减小，则OC绳上的拉力_______。（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小） 考向2 数据处理及误差分析 例2（2026·陕西榆林·二模）晓强同学利用如图甲所示的装置完成了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。 (1)某次实验时，其中一弹簧测力计的指针如图乙所示，则该弹簧测力计的示数为________N； (2)将某次实验时得到的两个力描绘在坐标纸中，作出两个力的合力___，若坐标纸中小正方形的边长代表1N，则合力大小为________N（保留两位有效数字）； (3)若为两弹簧测力计的合力，为一个弹簧测力计单独拉时的拉力，则下列四副图正确的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)1.60 (2) 7.0 (3)C 【详解】（1）弹簧测力计的最小分度值为，读数时需要估读到分度值的下一位。故读数为。 （2）[1] 作出合力如下图所示 [2]坐标纸中小正方形的边长代表1N，根据上图可知，合力大小为7.0N。 （3）为两弹簧测力计的合力，是理论值，应为对角线，为单独拉时的拉力，是实验值，应沿橡皮筋方向。 故选C。 考点二 创新实验 核心知识·解构 一、实验方案的创新 1. 分力的获得: 弹簧测力计的拉力→钩码的重力→力传感器 2. 合力的获得:弹簧测力计的拉力→力传感器。 热点考向·破译 考向1 实验装置及方案的改进 例3（2026·海南·模拟预测）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下： a．用力传感器通过一根轻质细绳竖直提起重物保持静止，记下示数F； b．如图1所示，将两个力传感器分别固定在左右两侧杆上的A、B点，与传感器相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止时，细绳OA、OB互相垂直，记下传感器的示数，； c．换不同质量的重物重复步骤a、b。 (1)在误差允许的范围内，若、、满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则； (2)该同学在以上器材的基础上对器材及步骤进行了改进：将力传感器通过一根轻质细绳竖直提起重物保持静止，记下示数；如图2所示，把一根轻绳两端分别与A、B两点的力传感器相连，让轻绳绕过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端通过轻绳连接重物，当重物静止时记下A、B两点传感器的示数、及滑轮两侧轻绳间的夹角，则有________（填“>”“=”或“<”）；________（用、表示）时，可验证力的平行四边形定则。 【变式训练2】（2026·江西景德镇·三模）江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示：一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘，圆心为点。在处的结点连接三根细线，一根竖直向下悬挂已知质量为的重物，另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮，下端挂着弹簧测力计，左侧细线与水平方向夹角为，右侧细线与水平方向夹角为，直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点，并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。 (1)根据实验数据，发现两个拉力在水平方向的合力分量为零，则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____（结果保留两位小数，已知，） (2)本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是_________。 A．可以减小橡皮条的形变误差 B．能保证两个分力严格垂直 C．便于确定力的方向且使读数更稳定 D．能够增大拉力的大小 (3)实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差，请结合实验装置，分析可能产生误差的一个具体原因___________（非操作失误，侧重器材或环境因素） 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·云南·高考真题）某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空： (1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（a）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________（填正确答案标号）； A．保持M和N高度不变，调高L        B．保持M和N高度不变，调低L C．保持L高度不变，同时调高M和N    D．保持L高度不变，同时调低M和N (2)如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力和的大小，其中的读数为_____________N； (3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表，用作图法可得和的合力大小为_____________N（结果保留2位有效数字）。 3 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（答案版） 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 热点考向·破译 考向1 实验原理及操作 例1【答案】(1)BCF(2)BD 【变式训练1】【答案】(1)D(2)BC(3)逐渐变大 考向2 数据处理及误差分析 例2【答案】(1)1.60 (2) 7.0 (3)C 考点二 创新实验 热点考向·破译 考向1 实验装置及方案的改进 例3【答案】(1)(2) = 【变式训练2】【答案】(1)5.00(2)BC(3)可能产生误差的一个具体原因：细绳与滑轮之间的摩擦力影响。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．【答案】(1) A D(2)3.00(3)4.0 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（解析版） 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 201 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 302 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 403 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 4 核心知识·解构 4 一、实验原理及实验器材 4 二、实验步骤 4 三、数据处理 5 四、误差分析 5 五、注意事项 6 热点考向·破译 6 考向1 实验原理及操作 6 考向2 数据处理及误差分析 8 考点二 创新实验 10 核心知识·解构 10 一、实验方案的创新 10 热点考向·破译 10 考向1 实验装置及方案的改进 10 溯源真题逻辑，感知高考考向 1304 思维建模·脉络梳理 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 —— —— 2024·海南 创新实验 2026·云南 2025·黑吉辽蒙卷 —— 考情分析 题型与考向：本讲内容的在高考物理中属于常考内容，考查形式相对固定，但细节不断微调，题型以实验题为主，主要考查实验操作步骤的正误判断、数据处理（作图）、误差分析等。虽然核心原理不变（平行四边形定则），但命题在实验细节（如如何减小误差、如何记录数据、关于“等效”的理解）上不断推敲和深化。早期的题目侧重于按照步骤完成实验，验证结论。近年来的命题趋势更倾向于考查学生对实验原理的深刻理解、自主设计能力，以及能分析实验结果与理论值之间的误差原因，并能提出改进方案。同时高度强调“等效替代”的思想，命题几乎必定会考查学生是否理解“将橡皮筋拉到同一结点O”的意义。 情境与立意： 1. 经典“悬挂法”/“拉动法”： 利用弹簧秤钩挂细绳套，互成角度拉动橡皮条，使结点到达某一位置。 2. 利用“标记与作图”的细节考察：将细绳换为“小圆环”，或要求“标记两细线的方向”（而非标记橡皮条），记录结点位置。 3. 对“等效替代”核心思想的辨析：以选择题形式出现，判断哪个操作符合“等效替代”的要求。 4. 从“验证”到“探究”的实验原理考察：结合图像识别，计算实验结果的误差。 5. 与“探究弹簧弹力”等基础实验的结合：实验中使用的弹簧测力计本身就是弹力测量的工具，常与弹簧实验的综合使用。 复习目标 1. 会通过实验探究两个互成角度的力的合成规律，掌握数据处理方法。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原型实验：探究两个互成角度的力的合成规律 核心知识·解构 一、实验原理及实验器材 1.实验原理 ①等效法：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示． ②平行四边形定则：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示． ③验证：比较F和F′的大小和方向，若在误差允许的范围内相等，则验证了力的平行四边形定则． 2.实验器材：木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计(2只)、三角板、刻度尺等． 二、实验步骤 1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上，如图所示． 2.用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一点O. 3.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1、F2，利用刻度尺和三角板作平行四边形，画出对角线所代表的力F. 4.只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向，以同样的标度作出F′的图示． 5.比较F和F′，观察它们在实验误差允许的范围内是否相等． 三、数据处理 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． 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． 3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则． ⚠易错提醒： （1）本实验采用的科学方法是等效替代法，所以要保证两次拉橡皮条的作用效果相同，必须保证结点位置相同。 （2）用平行四边形定则确定的合力的方向F'一定是平行四边形中的那条对角线，实际的合力F一定与橡皮条共线。 （3）为了更准确地确定两分力的方向，拉橡皮条的两绳细一些且长一些。 四、误差分析 1.误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2.减小误差的办法： ①实验过程中，读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。 ②作图时使用刻度尺，并借助三角板，一定要使表示两力的对边平行 五、注意事项 1.弹簧相同：使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处，再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两个示数相同方可使用． 2.实验记录数据时，弹簧竖直悬挂，待钩码静止时测出弹簧长度。 3.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． 4.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，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜． 5.尽量减少误差：在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些；细绳套应适当长一些，便于确定力的方向． 6.数据处理时，坐标轴标度要适中，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的两侧，明显偏离图线的点要舍去。 7.统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一 热点考向·破译 考向1 实验原理及操作 例1（2026·陕西咸阳·一模）在”研究共点力的合成”的实验中， (1)某同学用两只弹簧测力计分别拉住细绳套，互成角度地拉细绳使结点移动到某一位置O静止，此时另一位同学必须记录的是（用字母表示） 。 A．两条细绳套间的夹角 B．两条细绳的方向 C．O点的位置 D．弹簧固定点 E．弹簧伸长的长度 F．两弹簧测力计的示数 (2)下面操作对减小实验误差有益的是（     ） A．两个细绳必须等长 B．弹簧秤，橡皮筋，细绳都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细线方向的两点要远些 【答案】(1)BCF (2)BD 【详解】（1）A．两条细绳套间的夹角可由记录的方向确定，无需直接记录，故A错误； B．记录两条细绳的方向是为了确定分力的方向，故B正确； C．记录点的位置是为了保证等效性，故C正确； D．弹簧固定点不影响力的测量记录，故D错误； E．弹簧伸长的长度不等于力的大小，应记录示数，故E错误； F．记录两弹簧测力计的示数是为了确定分力的大小，故F正确。 故选BCF。 （2）A．细绳的作用是确定力的方向，只要足够长以便标记方向即可，不需要等长，故A错误； B．弹簧秤、橡皮筋、细绳都应与木板平行，以防止力产生垂直于木板的分量，减小投影误差，故B正确； C．两弹簧秤示数之差无需尽可能大，示数适当大些可减小读数相对误差，但差值无要求，故C错误； D．拉橡皮筋的细绳长些，标记同一细线方向的两点远些，可以减小确定力方向时的误差，故D正确。 故选BD。 【变式训练1】（2026·安徽·二模）某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验主要采用的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．物理模型法 C．理想实验法 D．等效替代法 (2)下列操作正确的是（　　） A．实验前需标记橡皮条原长时结点的位置 B．同一组实验中，节点O的位置不能改变 C．使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D．橡皮条必须与两绳夹角的角平分线在同一直线上 (3)某次实验中两弹簧秤夹角小于90°，现保持OB方向及节点O的位置不变，使OC与虚线夹角逐渐减小，则OC绳上的拉力_______。（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小） 【答案】(1)D (2)BC (3)逐渐变大 【详解】（1）本实验中，两个弹簧秤共同拉橡皮条结点到点的作用效果，与一个弹簧秤单独拉橡皮条到同一点的作用效果完全相同，采用的是等效替代法，故选 D。 （2）A．实验仅需保证两次拉力的作用效果相同，无需标记橡皮条原长对应的结点位置，A错误； B．同一组实验中，结点的位置不变才能保证两次拉力的作用效果完全一致，满足等效替代的要求，B正确； C．弹簧秤与木板平面平行时，拉力全部作用在木板平面内，可避免垂直木板的分力带来的实验误差，C正确； D．橡皮条的方向为两个拉力的合力方向，无需与两绳夹角的角平分线重合，两分力的大小和夹角可以灵活调整，D错误。 故选 BC。 （3）结点位置不变，说明、绳拉力的合力大小、方向均恒定，等于橡皮条的拉力；同时方向固定，即其中一个分力的方向不变。 根据力的矢量三角形动态分析可知，当与合力方向（虚线）的夹角逐渐减小时，代表绳拉力的矢量边长度逐渐增大，因此绳上的拉力逐渐变大。 考向2 数据处理及误差分析 例2（2026·陕西榆林·二模）晓强同学利用如图甲所示的装置完成了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。 (1)某次实验时，其中一弹簧测力计的指针如图乙所示，则该弹簧测力计的示数为________N； (2)将某次实验时得到的两个力描绘在坐标纸中，作出两个力的合力___，若坐标纸中小正方形的边长代表1N，则合力大小为________N（保留两位有效数字）； (3)若为两弹簧测力计的合力，为一个弹簧测力计单独拉时的拉力，则下列四副图正确的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)1.60 (2) 7.0 (3)C 【详解】（1）弹簧测力计的最小分度值为，读数时需要估读到分度值的下一位。故读数为。 （2）[1] 作出合力如下图所示 [2]坐标纸中小正方形的边长代表1N，根据上图可知，合力大小为7.0N。 （3）为两弹簧测力计的合力，是理论值，应为对角线，为单独拉时的拉力，是实验值，应沿橡皮筋方向。 故选C。 考点二 创新实验 核心知识·解构 一、实验方案的创新 1. 分力的获得: 弹簧测力计的拉力→钩码的重力→力传感器 2. 合力的获得:弹簧测力计的拉力→力传感器。 热点考向·破译 考向1 实验装置及方案的改进 例3（2026·海南·模拟预测）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下： a．用力传感器通过一根轻质细绳竖直提起重物保持静止，记下示数F； b．如图1所示，将两个力传感器分别固定在左右两侧杆上的A、B点，与传感器相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止时，细绳OA、OB互相垂直，记下传感器的示数，； c．换不同质量的重物重复步骤a、b。 (1)在误差允许的范围内，若、、满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则； (2)该同学在以上器材的基础上对器材及步骤进行了改进：将力传感器通过一根轻质细绳竖直提起重物保持静止，记下示数；如图2所示，把一根轻绳两端分别与A、B两点的力传感器相连，让轻绳绕过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端通过轻绳连接重物，当重物静止时记下A、B两点传感器的示数、及滑轮两侧轻绳间的夹角，则有________（填“>”“=”或“<”）；________（用、表示）时，可验证力的平行四边形定则。 【答案】(1) (2) = 【详解】（1）由于细绳OA、OB互相垂直，则、方向相互垂直，根据平行四边形定则可知，两分力和合力应满足 （2）[1]轻绳绕过光滑的轻质动滑轮，动滑轮两端绳子为同一根绳子，其张力相等，即 [2]根据平行四边形定则有 解得 【变式训练2】（2026·江西景德镇·三模）江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示：一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘，圆心为点。在处的结点连接三根细线，一根竖直向下悬挂已知质量为的重物，另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮，下端挂着弹簧测力计，左侧细线与水平方向夹角为，右侧细线与水平方向夹角为，直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点，并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。 (1)根据实验数据，发现两个拉力在水平方向的合力分量为零，则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____（结果保留两位小数，已知，） (2)本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是_________。 A．可以减小橡皮条的形变误差 B．能保证两个分力严格垂直 C．便于确定力的方向且使读数更稳定 D．能够增大拉力的大小 (3)实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差，请结合实验装置，分析可能产生误差的一个具体原因___________（非操作失误，侧重器材或环境因素） 【答案】(1)5.00 (2)BC (3)可能产生误差的一个具体原因：细绳与滑轮之间的摩擦力影响。 【详解】（1）两个拉力在竖直方向的分力的合力 （2）本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是能保证两分力严格垂直，便于确定力的方向且使读数更稳定。 故选BC。 （3）略。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·云南·高考真题）某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空： (1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（a）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________（填正确答案标号）； A．保持M和N高度不变，调高L        B．保持M和N高度不变，调低L C．保持L高度不变，同时调高M和N    D．保持L高度不变，同时调低M和N (2)如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在O点，另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时，拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力和的大小，其中的读数为_____________N； (3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表，用作图法可得和的合力大小为_____________N（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) A D (2)3.00 (3)4.0 【详解】（1）[1][2]水平仪气泡会向较高的一端移动，根据图丙可知是M和N端高了的原因，所以要将台面调成水平，需要保持M和N高度不变，调高L或者保持L高度不变，同时调低M和N，故选A或D。 （2）由图可知F1的读数为3.00N （3）根据平行四边形法则做出合力图像如图所示 由于每小格边长代表0.5N，故可得F1和F2的合力大小为F=8×0.5N=4.0N 3 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $null