2020年高考回归复习—力学实验之探究两个互成角度的力的合成规律 包含答案

高考回归复习—力学实验之探究两个互成角度的力的合成规律1．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学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）图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________N。

（2）图乙中一定沿着AO方向的力是________(选填“F ”或“F”)。

（3）关于本实验，下列说法正确的是________。

A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可D．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2．在“探究求合力的方法”的实验中：（1）已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔，图甲所示的器材中还需要选取_______；A． B． C． D．（2）某实验室老师提供的橡皮筋和细绳套如图乙所示，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择___________（选填“O点”或“O’点”）；（3）关于此实验的操作，说法正确的是___________；A．b、c两细绳套应适当长一些B．实验过程中，弹簧测力计外壳不能与木板有接触C．重复实验再次探究时，“结点”的位置可以与前一次不同D．只有一把弹簧测力计也可以完成此实验3．在做“探究求合力的方法”实验时：（1）该实验所用的一只弹簧测力计如下图所示，在用它测力前应对它进行的操作是___________。

（2）把橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中正确的是___________。

A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取90 ，以便于算出合力的大小（3）该实验思想是等效思想，其等效性是指___________。

A．使两分力与合力满足平行四边形定则B．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C．使两次橡皮筋伸长的长度相等D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变（4）以下为该同学在作平行四边形时某一瞬间（直尺固定），其中正确的操作是___________。

4．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉与橡皮条的另一端连接的细绳套，使绳套的结点到某一点并记下该点的位置；再用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．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D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将绳套的结点拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置其中正确的是________（填入相应的字母）．（2）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示，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．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．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（3）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________________．A．F1=4 N B．F=12 NC．θ1=45° D．θ1<θ25．某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)．(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______．A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实验精度最有利的是_______．(3) 合力与F 大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F 1引起，则原因是F 1的大小比真实值偏_______、F 1与F 2的夹角比真实夹角偏________.(填“大”或“小”)6．验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O 1； ②记录两个弹簧测力计的拉力F 1和F 2的大小和方向；③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O 1，记录弹簧测力计的拉力F 3的大小和方向；④按照力的图示要求，作出拉力F 1、F 2、F 3；⑤根据力的平行四边形定则作出F 1和F 2的合力F ；⑥比较F 3和F 的一致程度。

(1)下列说法中正确的是________；A ．应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上B ．为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30o 、45o 、90o 等特殊角度C ．系在橡皮条末端的两绳要一样长D ．同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O 1(2)改变F 1、F 2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O 2，位置O 2________（选填“必须”或“不必”）与位置O 1相同；(3)实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F 1和F 2的方向分别过P 1和P 2点；两个力的大小分别为：1 3.0N F =，2 3.5N F =。

请根据图中给出的标度作出F 1和F 2的合力________；(4)实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90o，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半。

请说明这样操作________（选填“合理”或“不合理”），理由是________。

7．某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。

弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______N。

(2)下列不必要的实验要求是______（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置8．有同学利用如图所示的装置来探究求合力的方法：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数分别读出三根绳子AO、BO和CO的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是______。

A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，应该完成的一个步骤是______。

A．用天平测出钩码的质量B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出绳子AO和BO之间的∠AOB夹角D．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向(3)在作图时，你认为图中________(选填“甲”或“乙”)是正确的．9．小张同学为了验证力的平行四边形定则，设计如下实验，其装置图如甲所示。

实验步骤如下：(1)将3条完全相同的弹性橡皮条（满足胡克定律）的一端连接在一起形成一个结点O，先测量出每根橡皮条的自然长度x0；(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录___________；(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度（x1-x0）、（x2-x0）代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4，如果近似可得x4=__________，且OC′的方向__________，则实验验证了力的平行四边形定则；(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的步骤进行多次验证。

10．图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置。

实验操作如下：(1)弹簧测力计挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，在重物M_____时记下测力计A的示数F。

(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置（如图），此时需记下结点O的位置和两测力计的示数F1、F2以及__________的方向。

(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2的图示，并根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F'。

改变两细线的夹角，重复做几次实验。

若F'的方向近似在__________的方向上，且大小近似等于__________，则平行四边形定则得以验证。

(4)若保持弹簧秤B方向不变，向左移动一段距离（两弹簧秤示数不超过弹性限度），则弹簧秤A的读数会______（填“不变”、“变小”或“变大”）。

参考答案1.【答案】3.70 F' BD2.【答案】AC O′点 ACD3.【答案】调零 B B C4.【答案】CE F' B BC5.【答案】BC B 大大6.【答案】D 不必不合理只用一个弹簧测力计拉时会超过其量程7.【答案】3.60 D8.【答案】BCD D 甲9.【答案】O、A、B三点的位置以及OC的方向x3-x0与OC的方向相反10.【答案】静止三段细线OC F变大。