2025年高考物理复习三：探究两个互成角度的力的合成规律（含解析）.pdf

实验抢分专练(三)探究两个互成角度的力的合成规律

(40分钟50分)

1.(8分)(2022·浙江6月选考)“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中,

(1)下列说法正确的是______;

A.拉着细绳套的两支弹簧测力计,稳定后读数应相同

B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C.测量时弹簧测力计外壳与木板之间不能存在摩擦

D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板

(2)若只有一支弹簧测力计,为了完成该实验至少需要__________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮

条结点拉到O点。

2.(8分)(2024·佛山模拟)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的

图。

(1)本实验采用的科学方法是________。

A.理想实验法B.等效替代法

C.微小量放大法D.控制变量法

(2)本实验操作中应满足的要求是________(填入相应的字母)。

A.两根细绳必须等长

B.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时,两拉力的夹角应该较小

C.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时,两个弹簧测力计的读数必须相等

D.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行

E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时,必须将橡皮筋的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下

的位置

(3)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,甲图中左侧弹簧测力计的示数为________N。

(4)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。在F与F两力中,方向一定沿AO方向的是

________。

(5)由于实验室没有细绳,在进行实验时,图甲中的OB和OC________(选填“可以”或“不可以”)

用橡皮筋代替。

3.(8分)某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m1kg的矿泉水瓶、刻

度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数

k。其操作如下:

(1)设计如下实验测出弹簧的劲度系数k:

a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0

12.50cm;

b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度

L,如图甲所示,则L________cm;

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2

c.重力加速度g取10m/s,则弹簧P的劲度系数k______________N/m;

(2)该同学继续采用图乙方案验证力的平行四边形定则,稳定时弹簧P与弹簧Q刚好垂直,测出

P、Q两弹簧的长度分别为L、L,在实验误差允许的范围内,当L、L、L、L的大小满足

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______________(用含有L、L、L、L符号的表达式表示),可验证力的合成满足平行四边形

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定则。

4.(8分)某兴趣小组设计实验验证“力的平行四边形定则”。提供的实验器材有:两根完全相同的

轻弹簧、手机、1个100g钩码、不计质量的细线、重力为G的重物、刻度尺。重力加速度

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g9.8m/s,主要实验步骤如下:

(1)如图甲所示,用轻弹簧竖直挂起1个100g钩码时,测出弹簧伸长量为1.00cm,则弹簧的劲度

系数为__________。

(2)如图乙所示,用两根轻弹簧互成角度地悬挂重物,待稳定时测出a弹簧的伸长量为4.00cm,b

弹簧的伸长量为2.00cm,用手机软件测出两侧细线与竖直方向的夹角分别为α、β。

(3)在白纸上以O点为力的作用点,画出OA、OB的拉力方向如图丙中两侧虚线所示,请用力的

图示法画出两弹簧的拉力和它们的合力F(已知单位长度表示的力为0.98N),由作图结果可得

合力F__________N(保留两位小数)。

(4)以O点为力的作用点,按照同一标度画大小为G、方向与重力方向相反的力F。比较F与

F的____________,从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

5.(9分)如图甲所示