新高考物理一輪復習跟蹤訓練第11講 探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律（原卷版）

第11講探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律（模擬精練+真題演練）1．（2023·山東德州·德州市第一中學統(tǒng)考三模）某實驗小組用橡皮筋驗證力的平行四邊形定則，實驗步驟如下：①取三條規(guī)格相同的橡皮筋，用刻度尺測量并記錄它們的自然長度；②用彈簧測力計分別將三條橡皮筋拉至相同的長度，若彈簧測力計的示數(shù)相同，則繼續(xù)進行后續(xù)實驗；③將三條橡皮筋的一端系在一起，再將其中兩條的另一端分別固定在貼有白紙的水平木板上的M、N兩點，如圖所示；④將第三條橡皮筋的另一端P系一細繩，用力拉細繩，使三條橡皮筋的結(jié)點靜止在某位置，在白紙上將該位置記作O，同時記錄三條橡皮筋的方向和長度；⑤以結(jié)點位置O為起點，分別沿OM、ON方向和PO方向作出線段SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，使每條線段的長度與各自對應的橡皮筋的成正比。⑥以線段SKIPIF1<0、SKIPIF1<0為鄰邊作平行四邊形，若對角線同線段SKIPIF1<0重合，則說明兩個力和它們的合力符合平行四邊形定則。⑦重復以上實驗步驟中的④⑤⑥，多做幾次實驗。請完成以下問題（1）以下說法正確的是______。A．該實驗所選用三條橡皮筋的自然長度要相等B．步驟②的目的是驗證三條橡皮筋的勁度系數(shù)是否相同C．步驟④中拉細繩的力可以不與木板平行D．步驟⑦中多次實驗結(jié)點靜止時的位置O必須在同一位置（2）將步驟⑤填空中的答案填在答題卡對應的位置上；（3）若第二次實驗同第一次相比較，OM、ON夾角不變，OM、OP的夾角變小；橡皮筋OP長度不變，則橡皮筋OM長度______；則橡皮筋ON長度______。（選填“變大”或“變小”或“不變”）2．（2023·福建泉州·統(tǒng)考模擬預測）某同學在研究共點力的合成規(guī)律時，用雙手分別拉住兩把彈簧測力計SKIPIF1<0的拉環(huán)，將一重物SKIPIF1<0懸掛豎直木板前，靜止時如圖甲所示，分別讀出SKIPIF1<0和SKIPIF1<0的示數(shù)，并在貼于木板的白紙上記錄SKIPIF1<0點的位置和拉線的方向。在實驗過程中，請回答以下問題（1）某次實驗時彈簧測力計SKIPIF1<0的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______SKIPIF1<0；（2）該同學在白紙上要記錄SKIPIF1<0點的位置和拉線的方向時發(fā)現(xiàn)兩只手都用上了，無法記錄，請?zhí)岢鲆粋€能解決該問題的建議______；（3）該同學正確操作后，作出SKIPIF1<0的拉力SKIPIF1<0及合力SKIPIF1<0的圖示，如圖丙，則SKIPIF1<0的質(zhì)量約為______SKIPIF1<0。A．0.1

B．0.2

C．0.4

D．0.53．（2023·天津·統(tǒng)考模擬預測）某同學用A、B，C三個彈簧測力計“驗證力的平行四邊形定則”。裝置如圖甲所示。將彈簧測力計A的一端固定在水平白紙上的P點，三個細線套SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0共系于一個結(jié)點。另一端分別系于彈簧測力計A、B、C上，拉動B、C兩個彈簧測力計。使結(jié)點與白紙上O點重合。這時細線套SKIPIF1<0、SKIPIF1<0垂直，彈簧測力A的示數(shù)如圖甲所示。（1）圖甲中彈簧測力計A的示數(shù)為___________N；若彈簧測力計B的示數(shù)為SKIPIF1<0。則當彈簧測力計C的示數(shù)約為___________N時，力的平行四邊形定則得到驗證。（2）該同學利用作圖法驗證平行四邊形定則，記錄三個彈簧測力計的示數(shù)，同時在白紙上確定___________，作出的圖如圖乙所示，其中SKIPIF1<0與測力計A對線套SKIPIF1<0的拉力等大反向，如果在誤差允許的范圍內(nèi)。___________，則力的平行四邊形定則得到驗證。（3）實驗時為減小誤差，下列說法正確的是___________。（填正確答案標號）A．三個細線套應適當長一些B．三個細線套應與白紙平面平行C．三個測力計應該完全相同D．三個測力計的示數(shù)越大越好4．（2023·遼寧·校聯(lián)考模擬預測）甲同學嘗試用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計a掛于固定點，下端用細線掛一重物Q，彈簧測力計b的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計a和b的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和細線的方向。（1）圖中彈簧測力計a的示數(shù)為___________N。（2）下列不必要的操作是___________。（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）A．彈簧測力計應在使用前校零B．細線方向應與木板平面平行C．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置（3）乙同學換用彈簧測力計拉橡皮筋的方式驗證平行四邊形定測，用兩彈簧測力計將橡皮筋拉到SKIPIF1<0點，測力計讀數(shù)分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，用一個彈簧測力計拉橡皮筋到SKIPIF1<0點時讀數(shù)為SKIPIF1<0，通過作圖法驗證平行四邊形定則，四副圖中符合實際情況的是___________。5．（2023·四川成都·成都七中校考三模）某興趣小組的同學為了驗證“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”，設(shè)計了一個實驗方案，在圓形桌子桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個光滑的滑輪（滑輪上側(cè)所在平面與桌面平行），滑輪SKIPIF1<0固定，滑輪SKIPIF1<0可沿桌邊移動，如圖所示?？晒┻x擇的實驗器材有：刻度尺、三角板、鉛筆、白紙、一根橡皮筋、三根細線、質(zhì)量相同的鉤碼若干。部分實驗操作步驟如下：①將橡皮筋中央處和兩端點分別與三根細線相連；②將連在橡皮筋中央的細線跨過固定滑輪SKIPIF1<0，連接橡皮筋兩端點的細線跨過可動滑輪SKIPIF1<0；②在三根細線的下端分別掛上一定數(shù)量的鉤碼，使連在橡皮筋中央的細線與橡皮筋的結(jié)點O靜止。（1）為完成本實驗，下列物理量必須測量或記錄的是___________。（填選項前字母）A．橡皮筋的原長

B．兩端橡皮筋伸長后的長度C．鉤碼的質(zhì)量

D．三根細線所掛鉤碼的個數(shù)（2）在完成本實驗的過程中，下列操作或描述正確的是___________。（填選項前字母）A．連接橡皮筋兩端點的細線長度必須相同B．細線SKIPIF1<0必須在SKIPIF1<0與SKIPIF1<0夾角的角平分線上C．記錄圖中O點的蒞置和SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的方問D．不改變SKIPIF1<0所掛鉤碼的個數(shù)和SKIPIF1<0的方向，改變SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的夾角重復實驗，O點不用在桌面上同一位置（3）實驗中，若桌面不水平___________（填“會”或“不會”）影響實驗的結(jié)論。（3）[3]若桌面不水平，三根線上的拉力大小也為各自所掛鉤碼重力大小，不會影響實驗結(jié)論。6．（2023·浙江·高三期中?？寄M預測）如圖甲所示，是“探究力的平行四邊形定則”的實驗，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩套的結(jié)點，OB和OC為細繩套，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。（1）下列哪一個選項是不必要的實驗要求_______。（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）A．兩個彈簧秤的夾角適當大些B．彈簧秤應在使用前校零C．拉線方向應與木板平面平行D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點在同一位置（2）本實驗采用的科學方法是_______。A．理想實驗法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法（3）圖乙中的F與SKIPIF1<0兩力中，方向一定沿AO方向的是_______。（4）如圖丙所示，在探究“共點力合成”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F1與F2拉兩個彈簧秤，將結(jié)點拉至O點?，F(xiàn)讓F2大小增大，方向不變，要使結(jié)點仍位于O點，則F1的大小及圖中β（β>90°）角的變化可能是______。A．增大F1的同時增大β角

B．減小F1的同時減小β角C．增大F1的同時減小β角

D．減小F1的同時增大β角7．（2023·山東·高三期末模擬預測）某同學在學完“力的合成”后，想在家里做實驗“驗證力的平行四邊形定則”，他從學校的實驗室里借來兩個彈簧秤，按如下步驟進行實驗。A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧秤彈力的大小和方向B．在一個彈簧秤的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時彈簧秤的讀數(shù)FC．將一根大約30cm長的細線從杯帶中穿過，再將細線兩端分別拴在兩個彈簧秤的掛鉤上，在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細線，使兩個彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上記下細線的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示D．在白紙上按一定標度作出兩個彈簧秤的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力SKIPIF1<0（1）在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為______。（2）在步驟D中做出合力SKIPIF1<0的圖示（答題紙上作圖）并求出合力SKIPIF1<0=______N。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）若______，就可以驗證力的平行四邊形定則。8．（2023·廣東·模擬預測）某同學為了“驗證互成角度的兩個力合成的平行四邊形定則”，設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置。（1）實驗裝置介紹與實驗操作如下：①該裝置固定在豎直平面內(nèi)，橡皮筋一端用夾子固定在該實驗裝置上，橡皮筋另一端套在匯力圓環(huán)上，用彈簧測力計通過套在匯力圓環(huán)的細繩拉橡皮筋時，使匯力圓環(huán)每次都與定位圓重合，定位圓在夾子的正下方。②記錄每次彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，選定標度作圖。③多次實驗重復以上步驟．（2）回答下列問題：①本實驗使匯力圓環(huán)每次都與定位圓重合的作用是_________；②作出兩個分力的圖示和合力的圖示如圖（b）所示，F(xiàn)與SKIPIF1<0中，方向一定沿豎直方向的是_________（選填“F”或“SKIPIF1<0”）。SKIPIF1<0（3）在保證匯力圓環(huán)與定位圓重合的前提下，其中一個分力對應的細繩方向不變，彈簧測力計示數(shù)變大，則另一個分力對應的大小和方向可能的情況是__________。A．方向不變，大小不變B．方向改變，大小不變C．方向改變，大小變大D．方向改變，大小變小9．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）（1）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示，長木板水平放置，細繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點，則打計數(shù)點B時小車位移大小為______cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，求得加速度為______m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，需調(diào)整的是______。A．換成質(zhì)量更小的小車

B．調(diào)整長木