课时跟踪检测(13) 探究两个互成角度的力的合成规律(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

**基本信息** 聚焦“互成角度力的合成规律”实验探究，通过多样化装置（拉力传感器/滑轮/水瓶）系统训练等效替代法、三力平衡原理及平行四边形定则应用，凸显科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传感器实验|1题|三力平衡求合力（F'=G）|平衡条件→合力方向判断→平行四边形定则验证| |滑轮装置|1题|钩码重力等效拉力|等效替代法→实验操作要点（O点位置/力方向记录）| |家庭实验|1题|等效替代法核心应用|实验设计→动态平衡分析→规律验证条件（F与FC等大反向）|

课时跟踪检测(十三)　探究两个互成角度的力的合成规律 1.(6分)(2025·甘肃平凉模拟)某实验小组用物块、轻质细线、拉力传感器(两个)、刻度尺、量角器、铅笔、方木板、白纸等器材来做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如图甲所示,三根细线连接在O点,两条细线的另一端连接固定在天花板上的拉力传感器,第三条细线的下端连接物块(重力为G)处于静止状态,三条细线处在同一竖直面内,钉有白纸的方木板与三条细线尽量平行接近且固定放置。从拉力传感器读出F1、F2的大小,用铅笔在白纸上过O点作出F1、F2的方向,如图乙所示,按取定的标度作出力F1、F2以及实际的合力F'的图示,以F1、F2为邻边作出平行四边形,对角线为图乙中的F。回答下列问题: (1)对乙图,实际合力F'大小等于　　　　,方向　　　　。(3分)  (2)下列说法正确的是　　　　。(1分)  A.θ、β应相等 B.F1、F2应相等 C.对角线F一定竖直向上 D.平行四边形定则不但适用力的合成,还适用其他矢量的合成 (3)实验小组重新做了一次实验,力的图示如图丙所示,若图中每一小格边长均代表0.8 N,则F1与F2的合力大小为　　　　N。(2分)  2.(6分)某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”,设计了一个实验方案,在圆形桌子桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮(滑轮上侧所在平面与桌面平行),滑轮P1固定,滑轮P2、P3可沿桌边移动,如图所示。可供选择的实验器材有:刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。部分实验操作步骤如下: ①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连; ②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮P1,连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮P2、P3; ③在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码,使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。 (1)为完成本实验,下列物理量必须测量或记录的是　　　　。(填选项前字母)2分)  A.橡皮筋的原长 B.两端橡皮筋伸长后的长度 C.钩码的质量 D.三根细线所挂钩码的个数 (2)在完成本实验的过程中,下列操作或描述正确的是　　　　。(填选项前字母)2分)  A.连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同 B.细线OP1必须在OP2与OP3夹角的角平分线上 C.记录图中O点的位置和OP1、OP2、OP3的方向及所挂钩码的个数 D.不改变OP1所挂钩码的个数和OP1的方向,改变OP2与OP3的夹角重复实验,O点不用在桌面上同一位置 (3)实验中,若桌面不水平　　　　(填“会”或“不会”)影响实验的结论。(2分)  3.(6分)某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品,在家中做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,实验步骤如下: ①用电子秤测量3个水瓶的重力GA、GB、GC,在墙面上贴上白纸,固定两个墙钉P、Q,将3根细线一端打结,结点为O,其中两根细线跨过墙钉,3根细线下端都挂上水瓶,如图甲; ②等3个水瓶处于静止时,在白纸上记下结点O的位置、记录3根细线的方向; ③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示,根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F的图示,如图乙。 (1)该实验采用的科学方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(1分)  (2)∠POQ<90°,缓慢增大FB,要保持细线OP方向不变,下面方法可行的是　　　　。(2分)  A.保持FC不变,缓慢减小FA B.保持FC不变,缓慢增大FA C.保持FA不变,缓慢减小FC D.保持FA不变,缓慢增大FC (3)若　　　　　　　　　　　　　　　,两个互成角度的力的合成满足平行四边形定则。(3分)  答案 课时跟踪检测(十三) 1.解析:(1)由三力平衡,轻线AO、BO的拉力F1、F2的合力F'与重力G等大反向,即F1和F2实际合力F'大小为G,方向竖直向上。 (2)θ、β不应相等,做实验不能用特殊情况来处理,要用一般情况来探究问题,同理F1、F2不应相等,故A、B错误;由于F'方向竖直向上,F与F'不重合,因此对角线F不会竖直向上,故C错误;平行四边形定则适用所有的矢量合成,故D正确。 (3)图中每一小格边长均代表0.8 N,由平行四边形定则在丙图中作出F1与F2的合力,如图,F合=6×0.8 N=4.8 N。 答案:(1)G　竖直向上　(2)D　(3)4.8 2.解析:(1)橡皮筋伸长后的拉力大小等于所挂钩码的重力,所以钩码的个数必须测量,又钩码质量相同,则不用测量钩码的质量,橡皮筋的原长和伸长后的长度不用测量。故选D。 (2)连接橡皮筋两端点的细线长度不影响橡皮筋的拉力大小,故长度不用相同,A错误;细线OP1上力的方向与细线OP2、OP3上两力的合力方向相反,由于OP2、OP3上两力的合力方向是任意的,故OP1不需要在角平分线上,B错误;实验中,需要测量OP1、OP2和OP3上力的大小和方向,故必须记录图中O点的位置和OP1、OP2、OP3的方向以及结点O静止时三根细线所挂钩码的个数,C正确;不改变OP1所挂钩码的个数和方向,改变OP2与OP3的夹角重复实验,OP1上的力保持不变,另外两个力的合力只要跟它等大反向即可保持O点平衡,故O点的位置可以改变,D正确。 (3)若桌面不水平,三根线上的拉力大小也等于各自所挂钩码重力大小,不会影响实验结论。 答案:(1)D　(2)CD　(3)不会 3.解析:(1)该实验采用的科学方法是等效替代法。 (2)如图1所示,可知缓慢增大FB,要保持细线OP方向不变,即FA方向不变,则保持FC不变,缓慢减小FA,故A正确,B错误;如图2所示,可知缓慢增大FB,要保持细线OP方向不变,保持FA不变,应缓慢增大FC,故C错误,D正确。 (3)若在误差允许的范围内,F和FC等大反向,两个互成角度的力的合成满足平行四边形定则。 答案:(1)等效替代法　(2)AD　 (3)在误差允许的范围内,F和FC等大反向 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $