Question

6．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩端帶有繩套，先用兩個彈簧稱分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結點拉到某一位置O并記下該點的位置；再用一個彈簧稱將橡皮條的結點拉到同一位置O．
（1）某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：
A．兩根細繩必須等長
B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．用兩個彈簧稱同時拉細繩時要注意使兩個彈簧稱的讀數(shù)相等
E．用兩個彈簧秤同時拉細繩套時必須將橡皮條的結點拉到同一位置O
其中正確的是CE．（填入相應的字母）
（2）“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖1甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB與OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的示意圖．
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．
②本實驗采用的科學方法是B．
A．理想實驗法  B．等效替代法
C．控制變量法  D．建立物理模型法
（3）某同學在坐標紙上畫出了如圖2所示的兩個已知力F₁、F₂，圖中小正方形的邊長表示2N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)₁、F₂與F的夾角分別為θ₁和θ₂，下列說法正確的有：BC．
A．F₁=4N  B．F=12N     C．θ₁=45°  D．θ₁＜θ₂

Answer 1

分析 （1）在實驗中使用一根彈簧秤拉細線與兩根彈簧秤拉細線的作用效果要相同（即橡皮條拉到同一位置），而細線的作用是畫出力的方向，彈簧秤能測出力的大小．因此細線的長度沒有限制，彈簧秤的示數(shù)也沒有要求，兩細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．
（2）在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確答題，本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實驗方法的應用；
（3）根據(jù)平行四邊形定則作出合力，從而確定合力的大小和分力與合力的夾角．

解答 解：A、細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長．故A錯誤；
B、兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上．故B錯誤；
C、使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行，否則會影響力的大小，故C正確；
D、兩彈簧秤示數(shù)不需要等大，只要便于作出平行四邊形即可．故D錯誤；
E、在該實驗中要求每次拉橡皮筋的時要使橡皮筋形變的長度和方向都相同，即結點O要到同一位置，這樣兩次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正確；
故選：CE．
（2）①F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′，
②由于誤差的存在F和F′方向并不在重合，合力與分力是等效替代的關系，所以本實驗采用的等效替代法．
故選：B
（3）根據(jù)平行四邊形定則，作出兩個力的合力，如圖．從圖上可知，F(xiàn)₁=$4\sqrt{2}$N，合力F=12N．根據(jù)幾何關系知F₁與F的夾角分別為θ₁=45°．從圖上可知，θ₁＞θ₂．故B、C正確，A、D錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）CE；（2）①F′；②B；（3）BC

點評 本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別．