Question

11．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）圖乙中，F(xiàn)’是F₁和F₂的實際合力．
（2）保持O點的位置和OB繩的方向不變，當(dāng)角θ從60°逐漸增大到120°的過程中，OC繩的拉力的變化情況是先減小后增大．
（3）為了減少實驗誤差，下列措施中可行的是ABC．
A．拉橡皮條的細(xì)繩應(yīng)該細(xì)一些且適當(dāng)長一些
B．拉橡皮條時彈簧測力計，橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C．橡皮條彈性要好，在選擇O點位置時，應(yīng)讓拉力適當(dāng)大些
D．拉力F₁和F₂的夾角越大越好．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，知道如何求出實際合力與利用作圖法得出的合力；
（2）根據(jù)圖示法可明確OC上拉力的變化；
（3）在實驗中使用一根彈簧秤拉細(xì)線與兩根彈簧秤拉細(xì)線的作用效果要相同（即橡皮條拉到同一位置），而細(xì)線的作用是畫出力的方向，彈簧秤能測出力的大�。�因此細(xì)線的長度沒有限制，彈簧秤的示數(shù)也沒有要求，兩細(xì)線的夾角不要太小也不要太大，但拉彈簧秤時必須保證與木板平面平行．

解答 解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）保持O點的位置和OB繩的方向不變，當(dāng)角θ從60°逐漸增大到120°的過程中，合力大小和方向不變，根據(jù)平行四邊形作出對應(yīng)圖象如圖所示，則可知，OC繩的拉力的變化情況時先減小后增大．
（3）A、為了減小實驗的誤差，拉橡皮條的細(xì)繩細(xì)一些，長一些，故A正確．
B、拉彈簧秤時必須保證與木板平面平行．故B正確．
C、橡皮條彈性要好，選擇拉結(jié)點到達(dá)的某一位置O時，拉力要適當(dāng)大些，故C正確．
D、為了減小實驗的誤差，拉力的夾角適當(dāng)大一些，不是越大越好，故D錯誤．
故選：ABC．
故答案為：（1）F'；（2）先減小后增大；（3）ABC．

點評 本實驗采用是等效替代的思維方法．實驗中要保證一個合力與兩個分力效果相同，結(jié)點O的位置必須相同．
要驗證力的平行四邊形定則，關(guān)鍵是作準(zhǔn)力圖，然而要想作好力圖必須讀準(zhǔn)力的大小與畫準(zhǔn)力的方向．