2026届高考物理一轮基础复习训练11 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律

这是一份2026届高考物理一轮基础复习训练11 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律，共16页。
1.“验证力的平行四边形定则”的实验如下。
(1)某同学实验操作步骤如下:
①如图甲所示,把橡皮条的一端固定在板上的A点,两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点位于O点,用铅笔记下O点的位置,并记下两个弹簧测力计的读数;
②如图乙所示,在纸上按比例作出两个力FOB、FOC的图示,用平行四边形定则求出合力F;
③如图丙所示,只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按同样比例作出这个力F'的图示(如图乙),比较F'与用平行四边形定则求得的合力F;
④改变FOB和FOC的夹角和大小,重复上述过程。
上述实验过程中有重要遗漏的步骤是______;图乙中,______(选填“F' ”或“F”)与AO延长线重合。
(2)某同学认为在实验过程中必须注意以下几项,你认为正确的有______。
A.拉橡皮条的细绳适当长一些
B.实验中把橡皮条结点拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角为90°不变,可便于计算合力
C.拉橡皮条时,细绳和弹簧测力计应贴近且平行于木板
D.两条细绳必须等长,且橡皮条应与两细绳夹角的平分线在同一直线上
2.一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差______。
A.两个分力F1、F2的夹角尽量小些
B.两个分力F1、F2大小要适当大些
C.拉橡皮条的细绳要稍短一些
D.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
(2)为了完成实验,在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮条时,除了记录结点O位置外,还必须记录的有______。
A.两细绳的方向 B.橡皮条的原长
C.两弹簧测力计的示数 D.两细绳的夹角
(3)图中,使OC绳拉力F2大小不变、方向沿顺时针转过一较小角度,为了使结点位置不变,则OB绳上拉力F1的大小和方向应如何变化______。
A.一定沿顺时针转动 B.一定沿逆时针转动
C.一定变大 D.一定变小
3.小张同学在探究合力与分力的关系时,进行了如下操作:
(1)实验记录纸如图甲所示,O点为橡皮条被拉伸后结点的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮条时,拉力F3的方向过P3点。并分别记录三个力的大小为F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请选择合适的标度在图中作出F1、F2和F3的图示,并以F1和F2为邻边,作平行四边形,得到对角线可表示合力的大小F合为______N。
(2)仔细分析实验,小张怀疑实验中的橡皮条被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮条拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮条弹性的影响。实验装置如图乙所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮条的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地拉动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图丙所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮条分别被拉伸到a和b时所受水平拉力的大小关系为Fa______Fb(选填“大于” “等于”或“小于”)。
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有______(选填选项前的字母)。
A.橡皮条的长度与受到的拉力成正比
B.两次受到的拉力相同时,橡皮条第2次的长度较长
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮条第2次受到的拉力较大
D.橡皮条拉伸次数越多、拉伸量越大,橡皮条发生相同的形变量所需的力越小
4.某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品。在家中“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个水瓶的重量FA、FB、FC,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,且记录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。回答下面问题:
(1)该实验采用的科学方法是:______。
(2)∠POQ