Question

14．“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：
A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細線
B．其中一根細線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：鉤碼個數(shù)、結(jié)點的位置O、細線的方向；
C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使兩次結(jié)點位置重合，記錄鉤碼數(shù)和細線方向；如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中cosα：cosβ=3：4；
（3）用平木板、細繩套、橡皮筋、測力計等做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，為了使實驗?zāi)軌蝽樌�進行，且盡量減小誤差，你認為下列說法或做法能夠達到上述目的是AC．
A．用測力計拉細繩套時，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行
B．兩細繩套必須等長
C．同一次實驗兩次拉細繩套須使結(jié)點到達同一位置
D．用測力計拉兩個細繩套時，兩拉力夾角越大越好．

Answer 1

分析 “驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是：記錄兩個分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標度將這三個力畫出來，畫出來的合力是實際值，然后根據(jù)平行四邊形畫出合力的理論值，通過比較實際值和理論值的關(guān)系來進行驗證，明確了實驗原理即可知知道實驗中需要記錄的物理量和具體的操作．

解答 解：（1）根據(jù)實驗原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫出來的合力是實際值，該實驗中根據(jù)鉤碼個數(shù)來表示拉力大小，因此需要記錄的是：鉤碼個數(shù)（或細線拉力），結(jié)點的位置O，細線的方向；
（2）該實驗采用“等效代替”法，因此在用兩個繩套拉橡皮筋時，要將橡皮筋與細線結(jié)點拉到與步驟B中結(jié)點位置重合，同時記錄鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細線方向．
故答案為：鉤碼個數(shù)（或細線拉力），橡皮筋與細線結(jié)點的位置O，細線的方向；橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合，鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細線方向．
根據(jù)O點處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg   ①
水平方向：4mgcosα=3mgcosβ    ②
聯(lián)立①②解得：cosα：cosβ=3：4．
（3）A、用測力計拉細繩套時，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行，故A正確；
B、為減小實驗過程中的偶然誤差，就要設(shè)法減小讀數(shù)誤差，兩個分力的大小不一定要相等，繩子的長短對分力大小和方向亦無影響，故B錯誤；
C、在實驗中必須確保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果與兩個力作用效果相同，故C正確；
D、在實驗中兩個分力的夾角大小適當，在作圖時有利于減小誤差即可，并非越大越好，故D錯誤；
故選：AC．
故答案為：
（1）鉤碼個數(shù)、結(jié)點的位置O、細線的方向，
（2）兩次結(jié)點位置重合，鉤碼數(shù)和細線方向；3：4；
（3）AC

點評 要圍繞“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理對實驗步驟和實驗中需要注意的問題進行理解，正確理解“等效代替”的含義．