Question

19．在“探究求合力的方法”的實驗中，需要將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖甲所示）．實驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點到達某一位置O．
（1）某同學在做該實驗時認為：
A．拉橡皮筋的繩細一些且長一些，實驗效果較好；
B．拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應貼近木板且與木板平面平行；
C．橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些；
D．拉力F₁和F₂的夾角越大越好．
其中錯誤的是D（填入相應的字母）；
（2）若兩個彈簧測力計的讀數(shù)均為4.00N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則不能 （選填“能”或“不能”）用一個量程為5.00N的彈簧測力計測量出它們的合力，理由是合力已超過彈簧測力計量程；
（3）如果沒有操作失誤，圖（丙）中的F與F'兩力中，方向一定沿AO方向的是F'．

Answer 1

分析 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�。�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．

解答 解：（1）為了方便而且更加準確確定力的方向，操作時可以使繩套細且長一些，故A正確；
B、拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行，故B正確；
C、橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些；以減小讀數(shù)誤差，故C正確；
D、兩個拉力的夾角過大，合力會過小，量取理論值時相對誤差大，故D錯誤．
本題選錯誤的，故選：D
（2）兩力均為4N，且相互垂直，則其合力大小為F=4$\sqrt{2}$N，合力超過了彈簧秤的量程，故彈簧秤無法測出物體所受的合力，故不能使用．
（3）實驗中F是由平行四邊形得出的，而F′是通過實驗方法得出的，其方向一定與橡皮筋的方向相同，由于實驗過程不可避免的存在誤差，因此理論值和實驗值存在一定的偏差．方向一定沿AO方向的是F'
故答案為：（1）D；（2）不能；合力已超過彈簧測力計量程；（3）F’

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，結點O的位置必須相同．
要驗證力的平行四邊形定則，關鍵是作準力圖，然而要想作好力圖必須讀準力的大小與畫準力的方向．