2025新高考方案一轮物理课时跟踪检测(十三)　实验：探究两个互成角度的力的合成规律

2025新高考方案一轮物理课时跟踪检测(十三)实验：探究两个互成角度的力的合成规律课时跟踪检测(十三)实验：探究两个互成角度的力的合成规律1．(2023·全国乙卷)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。2．(2024·亳州一中模拟)某兴趣小组的同学为了验证“两个互成角度的力的合成规律”，设计了一个实验方案，在圆形桌子桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮(滑轮上侧所在平面与桌面平行)，滑轮P1固定，滑轮P2、P3可沿桌边移动，如图所示。可供选择的实验器材有：刻度尺、三角板、铅笔、白纸、一根橡皮筋、三根细线、质量相同的钩码若干。部分实验操作步骤如下；①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮P1，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮P2、P3；③在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。(1)为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是________。(填选项前字母)A．橡皮筋的原长 B．两端橡皮筋伸长后的长度C．钩码的质量 D．三根细线所挂钩码的个数(2)在完成本实验的过程中，下列操作或描述正确的是________。(填选项前字母)A．连接橡皮筋两端点的细线长度必须相同B．细线OP1必须在OP2与OP3夹角的角平分线上C．记录图中O点的位置和OP1、OP2、OP3的方向及所挂钩码的个数D．不改变OP1所挂钩码的个数和OP1的方向，改变OP2与OP3的夹角重复实验，O点不用在桌面上同一位置(3)实验中，若桌面不水平________(填“会”或“不会”)影响实验的结论。3．如图甲所示，某实验小组用如下器材验证力的合成遵循平行四边形定则。先将传感器A固定，把拴着重物C的橡皮筋挂在传感器A上，稳定后，记录传感器A的示数FA＝3.00N，并测出此时橡皮筋的长度为l1＝20.00cm。再用一轻绳连接重物C与传感器B，水平向右拉动传感器B，如图乙所示，稳定后，分别记录两传感器A、B的示数FA′＝5.00N、FB＝4.10N，并测出此时橡皮筋的长度为l2＝24.00cm。(1)请在图丙中用力的图示法作出FA、FB的合力F合，通过对比F合与FA′的大小和方向得出力的合成遵循平行四边形定则。(2)根据实验数据求出该橡皮筋的劲度系数k＝______N/cm，橡皮筋的原长l0＝________cm。4．(2024·长春模拟)某同学用平板A和B制作了一个直角架，该同学想通过该装置，利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：(1)平板B置于水平面上，压力传感器固定在平板B上，将木块C置于压力传感器正上方，木块C紧靠平板A，如图甲所示，记录此时传感器的示数F1，此时平板A对木块C的弹力为________；(2)以直角架连接边为转轴，抬高平板B的另一端，使平板B绕转轴逆时针旋转，平板B转过的角度为60°时，记录传感器的示数F2，如图乙所示；(3)在误差允许的范围内，比较F1和F2的大小，若F1与F2的关系为______，即可初步验证平行四边形定则；(4)重复步骤(2)，多次调整平板B转动的角度，比较F1和F2的大小，多次验证；(5)在步骤(2)中，若不考虑平板B与木块C间的摩擦，通过平行四边形定则可以推出平板A对木块C的弹力__________(填“一直变大”或“先变大后变小”)。课时跟踪检测(十四)牛顿运动定律的理解一、立足基础，体现综合1．(2023·浙江6月选考)在足球运动中，足球入网如图所示，则()A．踢香蕉球时足球可视为质点B．足球在飞行和触网时惯性不变C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力D．触网时足球对网的力大于网对足球的力2．下列说法正确的是()A．人走在松软土地上下陷时，人对地面的压力与地面对人的支持力等大B．“强弩之末，势不能穿鲁缟”，是因为强弩的惯性减小了C．m、kg、s是单位制中的基本单位，cm不是基本单位D．正在绕地球运行的卫星处于完全失重状态，是因为没有受到重力3．关于力与物体运动状态之间的关系，以下说法正确的是()A．牛顿第一定律说明，运动状态发生变化的物体，必然受到外力的作用B．在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态C．受外力作用的物体，其运动状态会变化，且惯性也随之改变D．作用在物体上的力消失以后，物体运动的速度会不断减小4．(2024·长沙高三检测)某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则下列判断正确的是()A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用惯性取羽毛球5．(2024·天津高三联考)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律是()A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反D．物体加速度大小与作用力成正比、与物体质量成反比6．(2024·贵州高三模拟)下列关于相互作用力说法正确的是()A．由于地球的质量远远大于人的质量，因此地球对人的吸引力比人对地球的吸引力大得多B．若作用力是弹力，则反作用力也一定是弹力C．作用力与反作用力大小相等、方向相反，因此其作用效果可以抵消D．物体在斜面下滑过程中，物体受到斜面对它的摩擦力和它对斜面的摩擦力不是一对相互作用力7．(2024·长沙雅礼中学高三一模)(多选)如图所示，斜面静止于粗糙水平面上，质量为m的小物块P恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。现给P施加一沿斜面向下的推力F，使P沿斜面匀加速下滑。施加F后，下列说法正确的是()A．斜面对P的支持力和摩擦力都不变B．P对斜面的作用力方向竖直向下C．水平面对斜面的支持力增大D．小物块的加速度大小为a＝eq\f(F,m)8.某种自动扶梯，无人乘行时运转得很慢，当有人站上去后会慢慢加速。如图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中，人所受力的示意图是()9．有两个材质相同的木块，质量分别为m、eq\f(m,2)，先将质量为m的木块放于粗糙水平面上，若用大小为F的水平恒力推木块，其加速度为a；再将质量为eq\f(m,2)的木块放于粗糙水平面上，若仍用大小为F的水平恒力推它，它的加速度为a′，则()A．a′＝a B．a′<2aC．a′>2a D．a′＝2a10．(多选)滑梯如图1所示，为了研究方便，可将其简化为图2。已知滑梯和裤料之间的动摩擦因数为μ，某学生质量为m，重力加速度为g，滑梯与水平地面之间的夹角为θ。下列说法中正确的是()A．学生对滑梯的压力和滑梯对学生的支持力是一对作用力与反作用力B．学生沿滑梯加速下滑时受力平衡C．下滑过程中，学生受到的合力大小为mgsinθD．下滑过程中，学生受到的摩擦力大小为μmgcosθ二、注重应用，强调创新11.如图所示，用弹簧测力计悬挂一个重G＝10N的金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)，若弹簧测力计的示数变为T′＝6N，则台秤的示数()A．保持不变 B．增加10NC．增加6N D．增加4N12．(2024·山东省实验中学模拟)物块在水平向右的恒定推力F的作用下刚好沿倾角为30°的固定斜面向上做匀速运动，已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝eq\f(\r(3),3)，重力加速度为g。若推力F改为沿斜面向上推物块，则物块的加速度为()A．2g B.eq\f(\r(3),3)gC．(eq\r(3)－1)g D．(eq\r(3)＋1)g13．如图所示为某校举行秋季趣味运动会。趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，也考验班级的团队协作能力。某班级在比赛中六位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间加速度达到10m/s2。已知“毛毛虫”道具重10kg，重力加速度g的大小取10m/s2。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为()A．17N B．20NC．24N D．33N14．(多选)某游乐园举行民俗杂技“顶竿”表演，如图所示，一质量为2m的“大力士”站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上有一人进行表演，其质量为m，下列说法正确的是()A．人不动时，地面对“大力士”的支持力等于(M＋3m)gB．人以加速度a加速上爬时，竹竿对“大力士”的压力为(M＋m)g－maC．人以加速度a加速下滑时，竹竿对人的摩擦力为mg－maD．人以加速度a加速下滑时，竹竿对人的作用力小于人对竹竿的作用力15．(2024·广州联考模拟)机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐厅中使用机器人来送餐，就越来越常见。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。则下列说法正确的是()A．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品受到与运动方向一致的摩擦力作用B．菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，菜品对机器人的压力和机器人对菜品的支持力是一对平衡力C．菜品随着机器人一起做匀加速直线运动时，菜品的惯性逐渐增大D．菜品随着机器人一起做匀减速直线运动时，机器人对菜品的作用力大于菜品的重力课时跟踪检测(十五)牛顿第二定律的基本应用一、立足基础，体现综合1.如图所示，一个圆形水杯底部有一小孔，用手堵住小孔，往杯子里倒半杯水。现使杯子做以下几种运动，不考虑杯子转动及空气阻力，下列说法正确的是()A．将杯子竖直向下抛出，小孔中有水漏出B．将杯子斜向上抛出，小孔中有水漏出C．用手握住杯子向下匀速运动，不堵住小孔也没有水漏出课时跟踪检测(十一)微专题——共点力的动态平衡1．(2024·茂名一中模拟)如图，一昆虫悬挂在水平树枝下，其足的股节与基节间的夹角为θ，且六条足左右对称，都处于相同的拉力下。若昆虫稍微伸直足，则足的股节部分受到的拉力将()A．增大 B．减小C．不变 D．先减小后增大2．(多选)如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着—质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成37°角，该夹角及支架长短均可以调节，但三根支架的长度及它们与竖直方向的夹角始终相等，照相机的重心始终在支架的竖直轴上。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。则下列说法正确的是()A．每根支架受到地面的摩擦力大小为eq\f(1,4)mgB．照相机对每根支架的压力大小为eq\f(1,3)mgC．若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的支持力将不变D．若将每根支架与竖直方向夹角变小，则每根支架受到的地面的摩擦力将变大3．(2024·南通高三第一次调研)如图所示，两轻质小环a、b套在水平杆上，两根等长细线悬挂一重物处于静止状态。现保持环a的位置不变，将环b往左侧移动一小段距离，a、b仍处于静止状态。则环a受到杆的()A．支持力不变 B．支持力变小C．摩擦力不变 D．摩擦力变大4．(多选)如图所示，粗糙水平面上放着一横截面为eq\f(1,4)圆的柱状物体A，固定竖直挡板与A物体之间放着一横截面为圆的光滑柱体B。系统平衡时，A、B两物体的接触点恰为eq\f(1,4)圆弧的中点，已知B物体的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．竖直挡板与B物体间的弹力大小为mgB．A、B两物体之间的弹力大小为eq\f(\r(2),2)mgC．若将A稍右移并固定，竖直挡板与B间的弹力将增大D．若将A稍右移并固定，A、B之间的弹力将减小5．(2024·天津模拟预测)(多选)质量均匀分布的光滑球A与B通过轻绳连接，跨过两轻质定滑轮悬挂于平台两侧，初始状态A球与水平面接触且有挤压，B球悬于空中，如图所示，不计轻绳和滑轮间的摩擦，若A发生均匀的少量膨胀后，两球仍能保持静止状态，则()A．两球的质量不可能相等B．水平面对平台一定有静摩擦力的作用C．膨胀后平台侧面对A弹力变大D．膨胀后A对地面压力会变大6．(2024·太原高三调研)如图，倾角为θ的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。则()A．尖劈的质量M与球的质量m之比为tan2θB．对球施加水平推力后，轻绳的拉力不变C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为07．(2024·黄山高三第一次质检)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端连接一光滑小球a(可视为质点)，斜面b静止在水平地面上，小球放在斜面上，开始时弹簧与斜面平行。现将斜面缓慢向左移到虚线处，小球仍静止在斜面上。下列说法正确的是()A．b对a的弹力增加B．弹簧的长度减小C．地面对b的支持力增加D．地面对b的摩擦力减小D．杯子做自由落体运动，小孔中没有水漏出2．如图所示，垂直电梯有一个“轿厢”和一个“对重”，它们通过钢丝绳连接，驱动装置带动钢丝绳使“轿厢”和“对重”在竖直方向上做上下运动。当“轿厢”向上做匀加速直线运动时()A．电梯的“对重”处于超重状态B．电梯的“对重”向下做匀减速直线运动C．钢丝绳的拉力等于“对重”的重力D．钢丝绳的拉力小于“对重”的重力3．(多选)如图所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。已知重力加速度为g，则()A．球1和球2的质量之比为1∶2B．球1和球2的质量之比为2∶1C．在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为eq\r(3)gD．在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g4．(2024·湖北联考模拟)最近科学家对微重力环境下了一个比较科学的定义：微重力环境是指在重力的作用下，系统的表观重量远小于其实际重量的环境。产生微重力环境最常用的方法有4种：落塔、飞机、火箭和航天器。如图所示为中国科学院微重力落塔与落仓，在落仓开始下落到停止运动的过程中，能够产生3.26s时长的微重力环境。根据提供的信息，以下说法正确的是()A．在微重力环境中，落仓中的体验者几乎不会受到重力的作用B．要形成微重力环境，落仓要以非常接近重力加速度g的加速度下落C．落仓下落过程，落仓内的体验者一直处于失重状态D．落仓速度最大时，落仓内体验者的加速度也最大5．(2024·南昌八一中学检测)在一些智能手机上配备有加速度传感器，能显示物体运动过程中的加速度变化情况。现出于安全角度，需要分析某升降机在实际运行过程中的加速度，将手机放置于升降机地面上并打开加速度传感器，使升降机从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，由此可判断出()A．手机在t2时刻速度为0B．运行过程中手机有可能与升降机分离C．手机在t2～t3时间内，处于超重状态D．在t1～t3时间内，升降机受到手机的压力先减小再增大6.如图所示，水平面上的物体A左端用跨过定滑轮的轻质细线连接物体B，物体B、C用轻弹簧相连放置在倾角为37°的斜面上。开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止，且mA＝2mB＝2mC，重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是()A．剪断弹簧的瞬间，B的加速度大小为2m/s2B．剪断弹簧的瞬间，B的加速度大小为6m/s2C．在细线被烧断的瞬间，C的加速度大小为6m/s2D．在细线被烧断的瞬间，C的加速度大小为12m/s27．引体向上是高中学生体质健康标准的选测项目，如图甲所示，质量为60kg的男同学用双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上的运动过程中，他的重心运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由图像可知()A．t＝0.5s时，单杠对他的支持力约为582NB．t＝1.1s时，他向上运动到最高点C．t＝1.5s时，他处于失重状态D．t＝1.5s时，单杠对他的支持力约为600N8．(2024·衢州统考)坝陵河大桥位于贵州省安顺市，桥面离谷底高为370m，曾举办过中国首届大桥低空跳伞比赛。假设某跳伞运动员从静止离开桥面，开始做匀加速直线运动，加速度为9.6m/s2，经过5s后打开降落伞做匀减速直线运动，速度减至2m/s时，安全降落在峡谷的谷底。已知运动员和伞包的总质量为75kg。求：(g取10