第3章 第4节 第2课时 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参（教科版）

　　　　　　　　　　　　

1．某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳套。

(1)对于实验要点，下列说法正确的是________。

A．两根细绳套间的夹角要尽量大一些

B．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些

C．用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数越大越好

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置

(2)实验时，第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋，得到力F1的方向沿图乙中OP方向，力F2的方向沿图乙中OM方向，大小分别为F1＝2.00 N、F2＝2.40 N，根据图中标示的单位长度，用作图法作出F1、F2的合力F，由图可知，F＝3.90 N。F是F1、F2合力的____________(选填“理论值”或“真实值”)，F与橡皮筋____________(选填“一定”或“不一定”)在一条直线上。

解析：(1)两根细绳套间的夹角大小要适当，并非越大越好，A错误；拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，这样可减小确定力的方向时产生的误差，B正确；用两个弹簧测力计拉橡皮筋，弹簧测力计的示数太大，合力可能会大于弹簧测力计的量程，无法用一个弹簧测力计拉橡皮筋使结点O与用两个弹簧测力计拉橡皮筋时静止在同一点，C错误；改变拉力，进行多次实验，不一定每次都要使结点O静止在同一位置，D错误。

(2)根据平行四边形定则作出的F是F1、F2合力的理论值，因实验时存在一定误差，则F与橡皮筋不一定在一条直线上。

答案：(1)B　(2)理论值　不一定

2．某同学用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”，其部分实验操作如下。

(1)请完成下列相关内容：

①在竖直放置的木板上的白纸上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O，如图甲所示(木板未画出)。

②卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到________，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计的读数，如图乙所示，其中B弹簧测力计读数为________N。

③该同学在白纸上按标度画出两弹簧测力计拉力FA、FB的力的图示，并用作图工具在白纸上作出FA、FB的合力F′。

④已知钩码所受的重力，在白纸上按同一标度作出钩码所受的重力F的图示。

⑤最后观察比较F和F′，得出结论。

(2)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

解析：(1)②卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，为了保证效果相同，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到位置O，记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计的读数，由题图乙可知B弹簧测力计的分度值为0.1 N，读数为11.40 N。

(2)本实验两次效果相同，采用的科学方法是等效替代法。

答案：(1)②位置O　方向　11.40　(2)B

3．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用到的实验器材有：带钉子的木板、白纸、图钉、弹簧测力计2个、带2个细绳套的橡皮筋、刻度尺等，实验情形如图甲所示 。

(1)某次实验时弹簧测力计示数如图乙所示，它的读数为________N。

(2)某次实验记录纸如图丙所示，O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时拉力 F1和 F2的方向分别为________。

A．ON和OQ方向

B．ON和OP方向

C．OQ和OP方向

(3)为了更好地探究两个互成角度的力的合成规律，作好上述三个力的图示后，下列操作正确的是________。

A．用虚线把F3的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析构成的四边形的形状特点

B．重复多次实验，每次实验都应将橡皮筋拉到O点位置

C．重复多次实验，两弹簧测力计共同作用时F1 和 F2的大小越大越好

D．重复多次实验，两弹簧测力计共同作用时F1 和F2的夹角越大越好

解析：(1)弹簧测力计的精度为0.1 N，估读到0.01 N，读数为3.15 N。

(2)两弹簧测力计共同作用时拉力F1和F2的合力方向竖直向下，则两力的方向分别为ON和OP方向。

(3)为了更好地探究两个互成角度的力的合成规律，作好上述三个力的图示后，用虚线把F3的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，分析构成的四边形的形状是否近似为平行四边形，从而分析力F3与F1、F2之间可能存在的关系，A正确；同一次实验，橡皮筋结点O的位置应相同，重复多次实验时，不同次实验结点O的位置可以不同，B错误；为了减小读数和作图误差，F1和F2的大小以及夹角要大小适中，并不是越大越好，C、D错误。