《2026年高考一线课时练习高中物理必修第一册通用版江苏专版》

例② 某同学用如图甲所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。将一木板（图中未画出）竖直放置，与铁架台和轻弹簧所在平面平行。其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：

(1) 如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置$O$。
(2) 卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置$O$，记录细绳套$AO$、$BO$的方向及两弹簧测力计相应的读数。图乙中$B$弹簧测力计的读数为11.40N。
(3) 该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力$F_A$、$F_B$的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出$F_A$、$F_B$的合力$F'$。
(4) 已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力$F$如图丙所示，观察比较$F$和$F'$，得出结论：在实验误差允许范围内F和F'相等，求合力可遵循平行四边形定则。

答案：
解析：
(2)实验需要通过以分力为邻边作平行四边形，探索两个互成角度的力的合成规律，因此实验中要记录细绳套AO,BO的方向和拉力大小，拉力大小由弹簧测力计读出。弹簧测力计B的分度值为0.1N，估读一位，则示数为11.40N。
(3)分别过F_A,F_B的箭头端作F_B,F_A的平行线得平行四边形，过O点作对角线，该对角线即为F_A,F_B的合力，如图所示。

(4)通过观察比较F和F'，可得到结论：在实验误差允许范围内，F和F'大小和方向相同。
答案：
(2)方向 11.40
(3)见解析图
(4)在实验误差允许范围内F和F'相等，求合力可遵循平行四边形定则

例③ 某学生实验小组设计了一个“验证力的平行四边形定则”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点$O$下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为$F_1$、$F_2$，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为$100\ g$，取$g = 9.8\ m/s^2$。

(1)（多选）关于实验，下列说法正确的是AC。
A. 实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内
B. 每次实验都必须保证结点位于$O$点
C. 实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向
D. 实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于$O$点钩码的总重力
(2) 根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了$F_1$、$F_2$，请你作图得到$F_1$、$F_2$的合力$F$（只作图，不求大小），并写出该合力不完全竖直的一种可能原因。
答：利用平行四边形定则作出$F_1$和$F_2$的合力F，如图所示。该合力方向不完全在竖直方向的可能原因是定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等。。

答案：
解析：
(1)实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力等于细线中的拉力，选项A正确；该装置每次实验不需要保证结点位于O点，选项B错误；实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向，选项C正确；悬挂于O点钩码的总重力可以根据钩码的质量得出，不需要力传感器测量，选项D错误。
(2)利用平行四边形定则作出$F_1$和$F_2$的合力F，如图所示。该合力方向不完全在竖直方向的可能原因是定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等。

答案：
(1)AC
(2)见解析