《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

例1 (2023·全国乙卷,22)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
(1)用图钉将白纸固定在水平木板上。
(2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F₁和F₂的大小，并______________(多选，填正确答案标号)。
A.用刻度尺量出橡皮条的长度
B.用刻度尺量出两细线的长度
C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
(3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到________________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。
(4)选择合适标度，由步骤(2)的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F₁和F₂的合成图，得出合力F'的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。
(5)比较F'和F的______________________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

答案： 例1
(2)CD　
(3)同一标记位置　
(5)大小和方向是否在误差允许范围内相同
解析　
(2)实验中要保证两次操作使橡皮条产生相同的弹力作用，故应标记小圆环的位置以及每个力的大小和方向，力的大小由测力计读出，方向即为细线的方向，故C、D正确;橡皮条与细线的长度没必要测出，故A、B错误。
(3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到已标记的小圆环位置，记录此时拉力F的大小和方向。
(5)比较F'和F的大小和方向在误差允许范围内是否相同，即可判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

1.(2023·海南华侨中学模拟)图1甲、乙、丙、丁为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验过程。
(1)如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端系一轻质小圆环。在图乙中，用两个弹簧测力计通过轻绳共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F₁、F₂、F₃的共同作用，静止于O点。改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，弹簧测力计拉力为F，使小圆环仍静止于O点，如图丙所示。则F₁与F₂的合力与________相等，F₁、F₂与________的合力为0(均选填“F”或“F₃”)。

(2)用A、B两只弹簧测力计把小圆环拉到O点，这时AO、BO间夹角∠AOB＜90°，如图丁所示。现改变弹簧测力计A的拉力方向，使α角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使小圆环仍被拉到O点，需调节弹簧测力计B拉力的大小及β角，在下列调整方法中，可能实现目标的方法是________。
A.增大B的拉力和β角
B.增大B的拉力，β角不变
C.增大B的拉力，同时减小β角
D.B的拉力大小不变，增大β角

答案：
1.
(1)F F₃　
(2)ABC
解析　
(1)F₁与F₂共同作用的效果与F单独作用的效果相同，则F₁与F₂的合力与F相等;小圆环受到拉力F₁、F₂、F₃的共同作用，静止于O点，则F₁、F₂、F₃的合力为0。
(2)保持O点位置不动，即合力大小、方向不变，弹簧测力计A的读数不变，只要符合该条件而且能够作出力的平行四边形即可，如图所示，可见F₂增大,β角可能增大(从1变到4)，也可能减小(从1变到2)，也可能不变(从1变到3)，故A、B、C正确;B的拉力大小不变，增大β角，不能够作出力的平行四边形，故D错误。