第3章 3.4 力的合成 第2课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律（Word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（粤教版）

**基本信息** 分层设计清晰，从实验基础操作到创新应用，通过题组化训练巩固力的合成实验原理与数据处理，培养科学探究与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|实验原理（等效替代法）、操作步骤、数据处理|题组聚焦基础操作（如步骤遗漏）和数据读取（弹簧测力计读数），对应新授课基础目标| |能力提升练|创新实验设计、误差分析、动态平衡|结合滑轮/量角器装置考查方案评估与动态分析，体现科学探究中的质疑创新|

第三章　相互作用 第四节　力的合成 第2课时　实验:探究两个互成角度的力的合成规律 基础过关练 题组一　实验操作步骤 1.用如图所示的装置做“探究两个互成角度的共点力的合成规律”实验,主要步骤如下: A.在水平桌面上放一块方木板,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木板上的A点,在橡皮条的另一端系上两条细绳,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,橡皮条与细绳的结点到达某一位置O,记下O点的位置及两个弹簧测力计的示数F1和F2; D.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F,记下F的大小和方向; E.选好标度,分别作出力F1、F2、F的图示,用虚线把F的箭头端与F1、F2的箭头端连接; F.多次进行实验,归纳得到结论。 回答下列问题: (1)该实验的原理是　　　　法。  (2)步骤C中遗漏的重要操作是　。  (3)步骤D中遗漏的重要操作是　。  (4)下列措施中,能减小误差的是　　　　。  A.F1、F2的大小要尽量小些 B.在不超过弹簧测力计量程的情况下,F1、F2的大小要尽量大些 C.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些 题组二　数据处理 2.(2025广东开学摸底)如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学将橡皮筋的一端固定在水平木板上A点处,另一端系两根细线,每根细线均与一个弹簧测力计(量程为5 N)相连,用弹簧测力计a施加拉力F1,用弹簧测力计b施加拉力F2,使结点位于O点,然后只用一个弹簧测力计a施加拉力F3,使结点仍位于O点。 　 (1)弹簧测力计a的示数如图甲所示,由此可读得拉力F1的大小 为　　　N,拉力F3的大小为　　　N。  (2)下列操作必要的是　　　　(填正确答案标号)。  A.连接弹簧测力计a、b的两根细线长度必须相等 B.两根细线与AO方向的夹角必须相等 C.同一次实验中,结点O的位置允许变动 D.使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行 (3)若拉力F1与AO方向成30°角,不计实验误差,根据已选取的标度,在图乙所示的虚线方格纸上按力的图示要求并根据力的平行四边形定则,画出拉力F1、F2、F3的图示,则拉力F2的大小为　　　N。  能力提升练 题组　创新实验 1.(2025辽宁省实验中学期中)某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重力相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3。回答下列问题: (1)改变钩码个数,实验能完成的是　　　(填正确选项前的字母)。  A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是　　　(填选项前字母)。  A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时,你认为图　　　　(填“甲”或“乙”)是正确的。  2.(2025湖北武汉洪山高中月考)某实验小组用弹簧测力计、量角器等器材验证力的平行四边形定则,设计了如图所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处,另一端系绳套1和绳套2。 (1)主要实验步骤如下: ①弹簧测力计挂在绳套1上,竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,记下弹簧测力计的示数F; ②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O处,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,记下弹簧测力计的示数F1; ③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'=　　　　;  ④比较　　　　,即可初步验证力的平行四边形定则;  ⑤只改变绳套2的方向,重复上述实验步骤。 (2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是　　　。  A.逐渐增大 B.先增大后减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大 答案与分层梯度式解析 第三章　相互作用 第四节　力的合成 第2课时　实验:探究两个互成角度的力的合成规律 基础过关练 1.答案　(1)等效替代　(2)记下两条细绳的方向　(3)把橡皮条与细绳的结点拉到位置O　(4)BC 解析　(1)该实验的原理是两个弹簧测力计的拉力作用效果与一个弹簧测力计的拉力的作用效果相同,即等效替代法。 (2)步骤C中遗漏的重要操作是:记下两条细绳的方向。 (3)步骤D中遗漏的重要操作是:把橡皮条与细绳的结点拉到位置O。 (4)在不超过弹簧测力计量程的情况下,F1、F2的大小要尽量大些,A错误,B正确。拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,C正确。拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故D错误。 2.答案　(1)3.50　4.00　(2)D　(3)图见解析　1.80 解析　(1)弹簧测力计的分度值为0.1 N,则拉力F1的大小为3.50 N,拉力F3的大小为4.00 N。 (2)细线的作用是确定拉力的方向,故两根细线长度不需要相等,A错误;两根细线与AO方向的夹角不是必须相等,B错误;为使两个弹簧测力计拉橡皮筋的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮筋的作用效果相同,同一次实验中,结点O的位置不允许变动,C错误;为减小误差,使用弹簧测力计时要注意使其轴线与木板平面平行,D正确。 (3)按照标度画出力的图示,如图所示,由图知拉力F2=1.80 N。 能力提升练 1.答案　(1)BCD　(2)A　(3)甲 解析　(1)实验中拉力大小用钩码的个数与每个钩码重力的乘积表示,实验中的分力与合力应构成一个三角形,故B、C、D正确,A错误。 (2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向。 (3)F3的方向一定竖直向下,而由于测量误差F1和F2的合力方向可能偏离竖直方向,所以甲是正确的。 2.答案　(1)　F1'和F1　(2)D 解析　(1)根据平行四边形定则,可得绳套1的拉力F1'=F tan 30°=;在误差允许的范围内,通过比较F1和F1'是否相等,则可初步验证力的平行四边形定则。 (2)保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动,根据平行四边形定则可知,当绳套1从图示位置向下缓慢转动30°时,绳套1上的拉力最小,然后又逐渐增大,故A、B、C错误,D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $