2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實驗題）：探究兩個互成角度的力的合成問題（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實驗題）：探究兩個互成角度的力的合成問題（10題）一．實驗題（共10小題）1．（2024?平谷區(qū)模擬）某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。如圖甲所示為某次實驗中用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)的示意圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)該次實驗結(jié)果畫出的圖。（1）本實驗主要采用的科學(xué)方法是（填選項前的字母）。A.控制變量法B.等效替代法（2）圖甲所示的操作過程是：用兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，通過細(xì)繩沿平行木板平面的不同方向同時拉掛在橡皮筋一端的小圓環(huán)，將小圓環(huán)拉至某點O，記下O點位置和兩細(xì)繩的方向，并讀出兩個拉力的大小。左側(cè)彈簧測力計的示數(shù)F1＝2.00N，由圖可讀出右側(cè)彈簧測力計的示數(shù)F2＝N。（3）圖乙中的力F和力F'，一定沿橡皮條AO方向的是（選填“F”或“F′”）。（4）在另一次實驗中，該同學(xué)用兩個彈簧測力計，通過細(xì)繩對小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用，兩個拉力的方向如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點，且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計，小圓環(huán)平衡時，橡皮條AO、細(xì)繩OB和OC對小圓環(huán)的拉力的分別為F1、F2和F3，關(guān)于這三個力的大小關(guān)系，正確的是。A.F1＞F2＞F3B.F3＞F1＞F2C.F2＞F3＞F1D.F3＞F2＞F12．（2024?天心區(qū)校級模擬）小明在家中用一根輕彈簧、水瓶、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟如下：?。扔脠D釘A將彈簧一端固定在白紙上，彈簧另一端通過細(xì)繩LI懸掛礦泉水瓶（與墻、紙無摩擦），如圖甲所示；ⅱ．將另一細(xì)繩L2拴于細(xì)繩L1上O點，并將細(xì)繩L2水平拉直后用圖釘B固定，在白紙上：記下A、B、O的位置，如圖乙所示；ⅲ．在保證O點位置不變的情況下，交換彈簧與細(xì)繩L2的位置，使其方向與（ⅱ）中對應(yīng)方向平行，如圖丙所示；ⅳ．按照上述方法改變彈簧與細(xì)繩L2的夾角多測幾次。（1）對于本實驗，下列說法或操作正確的是；（選填選項前的字母）A．還需要用天平測出礦泉水的質(zhì)量B．還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度C．為了保證實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩L2的夾角應(yīng)該越大越好D．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實驗時，都應(yīng)保證O點位置與第一次實驗記錄的位置一致（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，但彈簧和細(xì)繩L2的方向都與（ⅱ）中平行，O點位置也與（ⅱ）中重合，這一操作（選填“會”或“不會”）造成誤差。3．（2024?思明區(qū)校級模擬）小明在探究“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”時，用到兩根相同的橡皮筋、木板、白紙、筆、圖釘、細(xì)線和刻度尺。請幫助他完善以下步驟。（1）如圖甲所示，先把兩根橡皮筋a、b和細(xì)繩P的一端連接，結(jié)點記為O。（2）用刻度尺測量橡皮筋a的原長，記為L0。（3）如圖乙所示，在木板上固定白紙，在白紙上的O1點固定橡皮筋b的上端，用手拉動橡皮筋a的自由端，記錄此時橡皮筋a的長度L1和結(jié)點O的位置。（4）如圖丙所示，左手拉動橡皮筋a的自由端，右手拉動細(xì)線P，使得O點兩次位置重合，記錄此時橡皮筋a的長度L2和。（5）把橡皮筋a和細(xì)線P互換位置再拉動，使O點位置再次重合且拉動方向均（填“一定不變”或“可以改變”），還需記錄。（6）根據(jù)胡克定律可知，橡皮筋a的彈力大小和形變是成正比，以形變量的大小作為彈力F、F1及F2，根據(jù)記錄的信息作出平行四邊形，比較對角線F′與F的大小和方向是否大致相同，從而判斷兩個互成角度的力的合成是否遵循平行四邊形定則。4．（2024?洪山區(qū)校級模擬）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了力的合成的知識之后，嘗試?yán)镁蛹椅锲夫炞C力的平行四邊形定則。他找到了一根橡皮筋，一塊軟木板，幾盒規(guī)格相同的圖釘，若干段輕繩，兩個相同的輕質(zhì)小塑料袋（重力可忽略）。（1）該同學(xué)將軟木板豎直放置，將一張白紙粘貼在軟木板上，然后將橡皮筋上端用一枚圖釘固定在軟木板上的O點。如圖1所示，第一次將裝有若干枚圖釘?shù)乃芰洗眉?xì)線系在橡皮筋下端，穩(wěn)定時，記錄橡皮筋下端點的位置O1、袋內(nèi)圖釘數(shù)量。（2）第二次，用兩根細(xì)線系在橡皮筋的下端，并繞過兩枚圖釘A、B吊起兩個裝有若干枚圖釘?shù)乃芰洗?。調(diào)整袋內(nèi)圖釘數(shù)量和A、B位置，使橡皮筋下端。（3）關(guān)于這個實驗下列說法正確的是。A．第二次實驗時，只需要記錄兩個袋內(nèi)圖釘?shù)臄?shù)量B．無需稱出每個圖釘質(zhì)量，可以用袋內(nèi)圖釘數(shù)量代表細(xì)線拉力大小C．此實驗需要測出每次細(xì)線的拉力大小，所以應(yīng)該稱出每個圖釘?shù)馁|(zhì)量D．為了實驗成功，第二次實驗時應(yīng)該使兩個塑料袋內(nèi)圖釘數(shù)量相同（4）某次實驗時，橡皮筋的狀態(tài)如圖2所示，那么下列調(diào)整可能正確的是。A．僅減少右側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量B．僅增加左側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量C．使A、B圖釘各適當(dāng)下移，并增加右側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量D．使A圖釘上移，B圖釘下移，并增加左側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量5．（2024?金臺區(qū)模擬）小明同學(xué)用圖甲所示的裝置完成了“驗證力的平行四邊形定則”實驗，實驗步驟如下：①用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。②用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)紙面上某一位置。③用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O，記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2；④只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條拉到步驟②中的長度，記錄測力計的示數(shù)F3，并沿此時細(xì)繩（套）的方向用鉛筆描出兩個點；⑤按照照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟③中漏掉了；（2）步驟④中錯誤的是；（3）糾正了上述步驟中的問題后，重新完成實驗，根據(jù)標(biāo)注的信息，做出力F1、F2、F3的圖示，如圖乙所示。請你做出F1、F2的合力F，并比較F和F3，得出結(jié)論。6．（2024?肥城市模擬）在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，將橡皮條的一端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩套OA、OB，O為兩細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點，細(xì)繩OA跨過C點處釘在木板上的光滑的釘子，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩OB用一個彈簧測力計鉤住，如圖所示，可以通過改變鉤碼的個數(shù)和彈簧測力計的拉力調(diào)整橡皮條與兩細(xì)繩的結(jié)點O的位置。（1）關(guān)于實驗中必須注意的以下幾項，其中正確的是。A．只用彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條時結(jié)點O達(dá)到的位置，應(yīng)與鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同B．在拉動彈簧測力計時彈簧不可與外殼相碰或摩擦C．兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小越大越好D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離適當(dāng)遠(yuǎn)些（2）圖中OC與橡皮條延長線的夾角為α，細(xì)繩OB與橡皮條延長線的夾角為β，α+β＜90°，下列操作正確的是。A．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小β，同時增大彈簧測力計的拉力B．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大β，同時增大彈簧測力計的拉力C．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大β，同時增大彈簧測力計的拉力D．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小β，同時減小彈簧測力計的拉力7．（2024?黃州區(qū)校級四模）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”，支架上有兩根豎直桿，兩支架后放置一豎直平板，平板上貼有白紙，左側(cè)桿上固定一拉力傳感器A，一根不可伸長的細(xì)繩一端連接拉力傳感器，另一端連接在右側(cè)固定桿上的B點，細(xì)繩長度大于兩桿間距。實驗步驟如下：①用天平測出重物和小滑輪的總質(zhì)量m；②將細(xì)繩繞過光滑的小滑輪，重物懸掛于滑輪下，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)；③記下A、B點位置、滑輪與細(xì)繩接觸點O的位置，讀出并記錄拉力傳感器的示數(shù)F1；④改變B點在右側(cè)桿的位置，使重物仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，記下滑輪與細(xì)繩接觸點O的位置，讀出并記錄拉力傳感器的示數(shù)F2；⑤多次改變B點在右側(cè)桿的位置，重復(fù)②③步驟?；卮鹣铝袉栴}：（1）在實驗過程中，步驟③④所記錄拉力傳感器的示數(shù)F1F2（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）作圖時，下列圖像可能正確的。（3）根據(jù)步驟⑤多次改變B點在右側(cè)桿的位置，可以觀察得出滑輪與細(xì)繩接觸點O的軌跡是在一個上（填“橢圓”“圓”或“直線”）。8．（2024?湖南模擬）某同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)、按照一定標(biāo)度畫出如圖所示的力的圖示。（1）圖中的力F1、F2、F、F'不是由彈簧測力計測得的是；（填字母）（2）在該實驗中需要記錄F1、F2的大小和方向及觀察F、F'的大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同。（3）本實驗采用的科學(xué)方法是。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.放大微小形變法9．（2024?天心區(qū)校級模擬）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(jìn)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(xì)繩，用力拉細(xì)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OM'、ON'、OP，使每條線段的長度與各自對應(yīng)的橡皮筋的成正比。⑥以線段OM'、ON'為鄰邊作平行四邊形，若對角線同線段OP'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(fù)以上實驗步驟中的④⑤⑥，多做幾次實驗。請完成以下問題：（1）下列說法正確的是。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(xì)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）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??；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”）10．（2024?天津模擬）（1）某同學(xué)用如圖1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P，下端用細(xì)線掛一重物，彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。①為了完成實驗，需要記錄下來的是結(jié)點O的位置以及彈簧測力計中力的大小和方向，如果作圖得到的合力與物塊重力，則平行四邊形定則得以驗證。②為了使實驗結(jié)論更加嚴(yán)謹(jǐn)，實驗小組同學(xué)進(jìn)行了多次實驗，則每次實驗不必要或錯誤的實驗操作是。A.使兩彈簧測力計的夾角保持不變B.改變O，P點位置C.拉線方向與木板平面平行D.使兩彈簧測力計示數(shù)保持相同③實驗小組某同學(xué)在某次實驗中發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A超過了其最大量程，為了保證實驗順利進(jìn)行且保持原有實驗器材不變，改進(jìn)方法為（任寫一種即可）。

2025年高考物理復(fù)習(xí)之小題狂練600題（實驗題）：探究兩個互成角度的力的合成問題（10題）參考答案與試題解析一．實驗題（共10小題）1．（2024?平谷區(qū)模擬）某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。如圖甲所示為某次實驗中用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)的示意圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)該次實驗結(jié)果畫出的圖。（1）本實驗主要采用的科學(xué)方法是B（填選項前的字母）。A.控制變量法B.等效替代法（2）圖甲所示的操作過程是：用兩個規(guī)格相同的彈簧測力計，通過細(xì)繩沿平行木板平面的不同方向同時拉掛在橡皮筋一端的小圓環(huán)，將小圓環(huán)拉至某點O，記下O點位置和兩細(xì)繩的方向，并讀出兩個拉力的大小。左側(cè)彈簧測力計的示數(shù)F1＝2.00N，由圖可讀出右側(cè)彈簧測力計的示數(shù)F2＝1.90N。（3）圖乙中的力F和力F'，一定沿橡皮條AO方向的是F（選填“F”或“F′”）。（4）在另一次實驗中，該同學(xué)用兩個彈簧測力計，通過細(xì)繩對小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用，兩個拉力的方向如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點，且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計，小圓環(huán)平衡時，橡皮條AO、細(xì)繩OB和OC對小圓環(huán)的拉力的分別為F1、F2和F3，關(guān)于這三個力的大小關(guān)系，正確的是A。A.F1＞F2＞F3B.F3＞F1＞F2C.F2＞F3＞F1D.F3＞F2＞F1【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定量思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）B；（2）1.90；（3）F；（4）A【分析】（1）（3）驗證力的平行四邊形定則實驗采用了等效替代法；合力的實測值與橡皮筋在同一直線上；根據(jù)圖乙所示得出實驗結(jié)論。（2）根據(jù)彈簧測力計的分度值讀數(shù)。（4）由力的平行四邊形定則，由圖可確定力的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故A錯誤，B正確。故選：B。（2）彈簧測力計的分度值為0.1N，讀數(shù)為1.90N；（3）F為彈簧測力計示數(shù)，為合力的實驗值；F'為在作圖得出的合力理論值；故F方向一定沿AO方向。（4）因F2和F1夾角為90°，根據(jù)平行四邊形定則可得F1cos60°＝F3F1sin60°＝F2可知F1＞F2＞F3故A正確，BCD錯誤；故選：A。故答案為：（1）B；（2）1.90；（3）F；（4）A【點評】本題考查了驗證力的平行四邊形定則實驗，知道實驗原理與實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理方法是解題的關(guān)鍵；驗證力的平行四邊形定則是力學(xué)中的重點實驗，應(yīng)明確實驗的原理、數(shù)據(jù)處理方法及本實驗采用的物理方法。2．（2024?天心區(qū)校級模擬）小明在家中用一根輕彈簧、水瓶、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟如下：?。扔脠D釘A將彈簧一端固定在白紙上，彈簧另一端通過細(xì)繩LI懸掛礦泉水瓶（與墻、紙無摩擦），如圖甲所示；ⅱ．將另一細(xì)繩L2拴于細(xì)繩L1上O點，并將細(xì)繩L2水平拉直后用圖釘B固定，在白紙上：記下A、B、O的位置，如圖乙所示；ⅲ．在保證O點位置不變的情況下，交換彈簧與細(xì)繩L2的位置，使其方向與（ⅱ）中對應(yīng)方向平行，如圖丙所示；ⅳ．按照上述方法改變彈簧與細(xì)繩L2的夾角多測幾次。（1）對于本實驗，下列說法或操作正確的是B；（選填選項前的字母）A．還需要用天平測出礦泉水的質(zhì)量B．還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度C．為了保證實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩L2的夾角應(yīng)該越大越好D．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實驗時，都應(yīng)保證O點位置與第一次實驗記錄的位置一致（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，但彈簧和細(xì)繩L2的方向都與（ⅱ）中平行，O點位置也與（ⅱ）中重合，這一操作會（選填“會”或“不會”）造成誤差。【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；實驗分析法；共點力作用下物體平衡專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）B；（2）會?！痉治觥浚?）本實驗是通過合力與分力作用效果相同，利用作圖方法驗證平行四邊形定則，已知兩個夾角，需要測量力的大小。根據(jù)胡克定律，力的大小與彈簧的伸長量成正比，力的大小可用彈簧伸長量來表示，因此必須測量彈簧的伸長量；（2）根據(jù)平衡條件分析，彈簧彈力會變化，據(jù)此判斷實驗是否會造成誤差?！窘獯稹拷猓海?）AB．根據(jù)實驗原理可知甲圖可測量合力，乙、丙兩圖測量分力，結(jié)合胡克定律可知還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度，以便測量三個力的大小，不需要用天平測量礦泉水的質(zhì)量，故A錯誤，B正確；C．為了保證實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩L2的夾角適當(dāng)即可，故C錯誤；D．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實驗時，不需要保證O點位置與第一次實驗記錄的位置一致，從而使實驗更具有普遍性，故D正確。故選：B。（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，雖然彈簧和細(xì)繩L2的方向都與（ⅱ）中平行，O點位置也與（ⅱ）中重合，會導(dǎo)致彈簧彈力變小，從而造成實驗誤差。故答案為：（1）B；（2）會?！军c評】本實驗應(yīng)用胡克定律，需要測量彈簧伸長量。掌握實驗原理，從多個角度分析理解實驗，提高分析解決問題的能力。3．（2024?思明區(qū)校級模擬）小明在探究“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”時，用到兩根相同的橡皮筋、木板、白紙、筆、圖釘、細(xì)線和刻度尺。請幫助他完善以下步驟。（1）如圖甲所示，先把兩根橡皮筋a、b和細(xì)繩P的一端連接，結(jié)點記為O。（2）用刻度尺測量橡皮筋a的原長，記為L0。（3）如圖乙所示，在木板上固定白紙，在白紙上的O1點固定橡皮筋b的上端，用手拉動橡皮筋a的自由端，記錄此時橡皮筋a的長度L1和結(jié)點O的位置。（4）如圖丙所示，左手拉動橡皮筋a的自由端，右手拉動細(xì)線P，使得O點兩次位置重合，記錄此時橡皮筋a的長度L2和Oa與OP的方向。（5）把橡皮筋a和細(xì)線P互換位置再拉動，使O點位置再次重合且拉動方向均一定不變（填“一定不變”或“可以改變”），還需記錄橡皮筋a的長度L3。（6）根據(jù)胡克定律可知，橡皮筋a的彈力大小和形變是成正比，以形變量的大小作為彈力F、F1及F2，根據(jù)記錄的信息作出平行四邊形，比較對角線F′與F的大小和方向是否大致相同，從而判斷兩個互成角度的力的合成是否遵循平行四邊形定則?！究键c】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；實驗分析法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）Oa與OP的方向；（5）一定不變，橡皮筋a的長度L3?！痉治觥浚?）實驗時要記錄力的大小和方向，據(jù)此分析即可；（5）把橡皮筋a和細(xì)線P互換位置再拉動，需要使兩次力的作用效果相同，據(jù)此分析判斷?！窘獯稹拷猓海?）實驗時要記錄力的大小和方向，力的大小可以通過橡皮筋的形變量獲得，力的方向可以沿橡皮筋作直線獲得，即需要記錄此時橡皮筋a的長度L2和Oa與OP的方向；（5）把橡皮筋a和細(xì)線P互換位置再拉動，需要使兩次力的作用效果相同，故需要再次使O點位置重合且拉動方向均不變，需要記錄橡皮筋a的長度L3。故答案為：（4）Oa與OP的方向；（5）一定不變，橡皮筋a的長度L3?！军c評】掌握“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是解題的基礎(chǔ)。4．（2024?洪山區(qū)校級模擬）某同學(xué)在學(xué)習(xí)了力的合成的知識之后，嘗試?yán)镁蛹椅锲夫炞C力的平行四邊形定則。他找到了一根橡皮筋，一塊軟木板，幾盒規(guī)格相同的圖釘，若干段輕繩，兩個相同的輕質(zhì)小塑料袋（重力可忽略）。（1）該同學(xué)將軟木板豎直放置，將一張白紙粘貼在軟木板上，然后將橡皮筋上端用一枚圖釘固定在軟木板上的O點。如圖1所示，第一次將裝有若干枚圖釘?shù)乃芰洗眉?xì)線系在橡皮筋下端，穩(wěn)定時，記錄橡皮筋下端點的位置O1、袋內(nèi)圖釘數(shù)量。（2）第二次，用兩根細(xì)線系在橡皮筋的下端，并繞過兩枚圖釘A、B吊起兩個裝有若干枚圖釘?shù)乃芰洗Ｕ{(diào)整袋內(nèi)圖釘數(shù)量和A、B位置，使橡皮筋下端仍拉伸到O1。（3）關(guān)于這個實驗下列說法正確的是B。A．第二次實驗時，只需要記錄兩個袋內(nèi)圖釘?shù)臄?shù)量B．無需稱出每個圖釘質(zhì)量，可以用袋內(nèi)圖釘數(shù)量代表細(xì)線拉力大小C．此實驗需要測出每次細(xì)線的拉力大小，所以應(yīng)該稱出每個圖釘?shù)馁|(zhì)量D．為了實驗成功，第二次實驗時應(yīng)該使兩個塑料袋內(nèi)圖釘數(shù)量相同（4）某次實驗時，橡皮筋的狀態(tài)如圖2所示，那么下列調(diào)整可能正確的是C。A．僅減少右側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量B．僅增加左側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量C．使A、B圖釘各適當(dāng)下移，并增加右側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量D．使A圖釘上移，B圖釘下移，并增加左側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）仍拉伸到O1；（3）B；（4）C【分析】（2）根據(jù)等效替代原理分析；（3）（4）根據(jù)實驗的原理結(jié)合實驗的步驟分析解答?！窘獯稹拷猓海?）橡皮筋下端點O1的位置是橡皮筋的伸長量，所以第二次實驗時，應(yīng)該使橡皮筋下端點O2的位置與O1的位置重合。（3）A.第二次實驗時，需要記錄兩個袋內(nèi)圖釘?shù)臄?shù)量，故A錯誤；B.無需稱出每個圖釘質(zhì)量，可以用袋內(nèi)圖釘數(shù)量代表細(xì)線拉力大小，故B正確；C.此實驗不需要測出每次細(xì)線的拉力大小，所以不需要稱出每個圖釘?shù)馁|(zhì)量，故C錯誤；D.為了實驗成功，第二次實驗時應(yīng)該使兩個塑料袋內(nèi)圖釘數(shù)量不相同，故D錯誤。故選：B。（4）根據(jù)力的平行四邊形定則可知，點向左偏，因此A、B圖釘各適當(dāng)下移，并增加右側(cè)袋內(nèi)圖釘數(shù)量，調(diào)整正確，故C正確，ABD錯誤。故選：C。故答案為：（2）仍拉伸到O1；（3）B；（4）C【點評】對于實驗題，要弄清楚實驗?zāi)康?、實驗原理以及?shù)據(jù)處理、誤差分析等問題，一般的實驗設(shè)計、實驗方法都是根據(jù)教材上給出的實驗方法進(jìn)行拓展，延伸，所以一定要熟練掌握教材中的重要實驗。5．（2024?金臺區(qū)模擬）小明同學(xué)用圖甲所示的裝置完成了“驗證力的平行四邊形定則”實驗，實驗步驟如下：①用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。②用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)紙面上某一位置。③用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O，記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2；④只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條拉到步驟②中的長度，記錄測力計的示數(shù)F3，并沿此時細(xì)繩（套）的方向用鉛筆描出兩個點；⑤按照照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟③中漏掉了記錄兩個力F1和F2的方向；（2）步驟④中錯誤的是橡皮條拉到步驟②中的長度不對，應(yīng)該將結(jié)點拉到O點；（3）糾正了上述步驟中的問題后，重新完成實驗，根據(jù)標(biāo)注的信息，做出力F1、F2、F3的圖示，如圖乙所示。請你做出F1、F2的合力F，并比較F和F3，得出結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)與F3近似相同，即分力與合力滿足平行四邊形定則?！究键c】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】實驗題；實驗探究題；定性思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）記錄兩個力F1和F2的方向；（2）橡皮條拉到步驟②中的長度不對，應(yīng)該將結(jié)點拉到O點；（3）如圖所示；在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)與F3近似相同，即分力與合力滿足平行四邊形定則?！痉治觥浚?）實驗時，除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個拉力的方向。（2）實驗過程應(yīng)控制拉力的作用效果相同，應(yīng)使橡皮條的結(jié)點到達(dá)同一位置。（3）根據(jù)平行四邊形定則作出兩力的合力，然后得出實驗結(jié)論?！窘獯稹拷猓海?）實驗時應(yīng)距離兩個拉力大小與兩個拉力的方向，實驗步驟③中沒有記錄兩個力F1和F2的方向。（2）實驗過程要保證力的作用效果相同，為保證拉力作用效果相同，橡皮條的結(jié)點應(yīng)拉到同一位置O點，實驗步驟④中橡皮條拉到相同長度是不對的，應(yīng)把橡皮條結(jié)點拉到同一位置O。（3）乙表示F1、F2的線段為臨邊作平行四邊形，平行四邊形的對角線是這兩個力的合力F，如圖所示；由圖示可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)與F3近似相同，即分力與合力滿足平行四邊形定則。故答案為：（1）記錄兩個力F1和F2的方向；（2）橡皮條拉到步驟②中的長度不對，應(yīng)該將結(jié)點拉到O點；（3）如圖所示；在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)與F3近似相同，即分力與合力滿足平行四邊形定則?！军c評】本題考查了“驗證力的平行四邊形定則”實驗，理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵，知道實驗步驟與實驗注意事項即可解題，平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與積累。6．（2024?肥城市模擬）在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，將橡皮條的一端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩套OA、OB，O為兩細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點，細(xì)繩OA跨過C點處釘在木板上的光滑的釘子，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩OB用一個彈簧測力計鉤住，如圖所示，可以通過改變鉤碼的個數(shù)和彈簧測力計的拉力調(diào)整橡皮條與兩細(xì)繩的結(jié)點O的位置。（1）關(guān)于實驗中必須注意的以下幾項，其中正確的是ABD。A．只用彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條時結(jié)點O達(dá)到的位置，應(yīng)與鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同B．在拉動彈簧測力計時彈簧不可與外殼相碰或摩擦C．兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小越大越好D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離適當(dāng)遠(yuǎn)些（2）圖中OC與橡皮條延長線的夾角為α，細(xì)繩OB與橡皮條延長線的夾角為β，α+β＜90°，下列操作正確的是AD。A．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小β，同時增大彈簧測力計的拉力B．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大β，同時增大彈簧測力計的拉力C．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大β，同時增大彈簧測力計的拉力D．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小β，同時減小彈簧測力計的拉力【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；等效替代法；平行四邊形法則圖解法專題；推理能力．【答案】（1）ABD；（2）AD?！痉治觥浚?）根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作，結(jié)合題目選項完成分析；（2）根據(jù)題意分析出合力和分力的變化特點，結(jié)合平行四邊形定則完成分析。【解答】解：（1）A、為使力的作用效果相同，只用彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條使結(jié)點O達(dá)到的位置，應(yīng)與鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同，故A正確；B、在拉動彈簧時彈簧不可與外殼摩擦或相碰，以免增大誤差，故B正確；C、兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小也不宜過大或過小，適宜即可，故C錯誤；D、拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，視線通過細(xì)繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離盡量遠(yuǎn)些，這樣可以減小誤差，故D正確。故選：ABD。（2）減小鉤碼個數(shù)，相當(dāng)于減小一個分力的大小但方向不變，結(jié)點位置不變，相當(dāng)于合力不變，根據(jù)平行四邊形定則可知，此時應(yīng)該減小β，同時增大彈簧測力計的拉力，故B錯誤，A正確；CD、保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右移動一些，結(jié)點位置不變，相當(dāng)于一個分力的大小不變但方向與合力方向的夾角變小，根據(jù)平行四邊形定則可知，此時應(yīng)該減小β，同時減小彈簧測力計的拉力，故C錯誤，D正確；故選：AD。故答案為：（1）ABD；（2）AD。【點評】本題主要考查了力的平行四邊形的驗證實驗，根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作，結(jié)合矢量合成的特點即可完成分析。7．（2024?黃州區(qū)校級四模）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”，支架上有兩根豎直桿，兩支架后放置一豎直平板，平板上貼有白紙，左側(cè)桿上固定一拉力傳感器A，一根不可伸長的細(xì)繩一端連接拉力傳感器，另一端連接在右側(cè)固定桿上的B點，細(xì)繩長度大于兩桿間距。實驗步驟如下：①用天平測出重物和小滑輪的總質(zhì)量m；②將細(xì)繩繞過光滑的小滑輪，重物懸掛于滑輪下，使其處于靜止?fàn)顟B(tài)；③記下A、B點位置、滑輪與細(xì)繩接觸點O的位置，讀出并記錄拉力傳感器的示數(shù)F1；④改變B點在右側(cè)桿的位置，使重物仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，記下滑輪與細(xì)繩接觸點O的位置，讀出并記錄拉力傳感器的示數(shù)F2；⑤多次改變B點在右側(cè)桿的位置，重復(fù)②③步驟?；卮鹣铝袉栴}：（1）在實驗過程中，步驟③④所記錄拉力傳感器的示數(shù)F1＝F2（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）作圖時，下列圖像可能正確的C。（3）根據(jù)步驟⑤多次改變B點在右側(cè)桿的位置，可以觀察得出滑輪與細(xì)繩接觸點O的軌跡是在一個直線上（填“橢圓”“圓”或“直線”）。【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】實驗題；定量思想；實驗分析法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）＝；（2）C；（3）直線?！痉治觥浚?）根據(jù)幾何關(guān)系分析繩子與豎直方向的夾角變化，然后根據(jù)平衡條件分析；（2）根據(jù)理論值和實際值的差別分析，以及根據(jù)重力的實際作用效果判斷；（3）根據(jù)幾何關(guān)系分析即可。【解答】解：（1）由于O點為活結(jié)，同一根繩，AO繩的拉力等于BO的拉力，根據(jù)對稱性，AO與豎直方向的夾角和BO與豎直方向的夾角相等，設(shè)為θ，兩豎直桿間距為d，由幾何關(guān)系可知sinθ=dL，則彈力大小為F=mg2cosθ，由此可知B點上下移動不影響θ角，故兩次B在豎直桿上的不同位置有F（2）以O(shè)點為研究對象，重力實際作用效果在豎直線上，因為誤差的存在，兩力合力的理論值要與實際值有一定的偏差，故B圖和D圖不符合實際，由于兩繩拉力總是相等，A圖也不符合實際，故ABD錯誤，C正確。故選：C。（3）改變B的位置，B是在右側(cè)豎直方向運動，由幾何關(guān)系可知，AO與豎直方向的夾角不變，所以觀察到O點的運動軌跡應(yīng)該是直線。故答案為：（1）＝；（2）C；（3）直線?！军c評】在整個過程中知道繩子AO和BO上的拉力相等的，以及兩繩子與豎直方向的夾角保持不變是解題的關(guān)鍵。8．（2024?湖南模擬）某同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)、按照一定標(biāo)度畫出如圖所示的力的圖示。（1）圖中的力F1、F2、F、F'不是由彈簧測力計測得的是F'；（填字母）（2）在該實驗中需要記錄F1、F2的大小和方向及觀察F、F'的大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同。（3）本實驗采用的科學(xué)方法是B。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.放大微小形變法【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）F'；（3）B【分析】（1）實驗中要應(yīng)用平行四邊形作出兩個力的合力，則F'不是彈簧測力計測得的；（3）本實驗應(yīng)用等效替代法，要求拉力對橡皮條的作用效果相同。【解答】解：（1）F'不是由彈簧測力計直接測得的，是根據(jù)平行四邊形定則得到的；（3）實驗采用等效替代法，即兩個分力的作用效果與一個合力的效果相同，故ACD錯誤，B正確；故選：B。故答案為：（1）F'；（3）B【點評】本題考查了驗證力的平行四邊形定則實驗，知道實驗原理與實驗方法是解題的前提與關(guān)鍵。9．（2024?天心區(qū)校級模擬）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(jìn)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(xì)繩，用力拉細(xì)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OM'、ON'、OP，使每條線段的長度與各自對應(yīng)的橡皮筋的成正比。⑥以線段OM'、ON'為鄰邊作平行四邊形，若對角線同線段OP'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(fù)以上實驗步驟中的④⑤⑥，多做幾次實驗。請完成以下問題：（1）下列說法正確的是AB。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(xì)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）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??；橡皮筋OP長度不變，則橡皮筋OM長度變?。粍t橡皮筋ON長度變大。（選填“變大”或“變小”或“不變”）【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律．【專題】定性思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實驗?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?）AB；（3）變?。蛔兇蟆痉治觥浚?）根據(jù)實驗原理結(jié)合實驗操作規(guī)范分析判斷；（3）根據(jù)平行四邊形定則分析解答?！窘獯稹拷猓海?）AB.三條橡皮筋的規(guī)格相同，自然長度要相等，且勁度系數(shù)要相同，步驟②的目的是驗證三條橡皮筋的勁度系數(shù)是否相同，故AB正確；C.拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小準(zhǔn)確性，故C錯誤；D.改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次沒必要使O點在同一位置，故D錯誤。故選：AB。（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，由平行四邊形定則可知，橡皮筋OM長度變小；則橡皮筋ON長度變大。故答案為：（1）AB；（3）變?。蛔兇蟆军c評】本題主要考查了驗證平行四邊形定則及應(yīng)用，對于動態(tài)分析問題，關(guān)鍵受力分析后，作出示意圖，然后運用力的平行四邊形定則進(jìn)行分析討論。10．（2024?天津模擬）（1）某同學(xué)用如圖1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P，下端用細(xì)線掛一重物，彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。①為了完成實驗，需要記錄下來的是結(jié)點O的位置以及彈簧測力計中力的大小和方向，如果作圖得到的合力與物塊重力等大反向，則平行四邊形定則得以驗證。②為了使實驗結(jié)論更加嚴(yán)謹(jǐn)，實驗小組同學(xué)進(jìn)行了多次實驗，則每次實驗不必要或錯誤的實驗操作是AD。A.使兩彈簧測力計的夾角保持不變B.改變O，P點位置C.拉線方向與木板平面平行D.使兩彈簧測力計示數(shù)保持相同③實驗小組某同學(xué)在某次實驗中發(fā)現(xiàn)