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(xì)繩，細(xì)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(jié)點到達(dá)某一位置O．
（1）某同學(xué)在做該實驗時認(rèn)為：
A．拉橡皮筋的繩細(xì)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(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行；
C．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點到達(dá)某一位置O時，拉力要適當(dāng)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(yīng)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(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小．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）為了方便而且更加準(zhǔn)確確定力的方向，操作時可以使繩套細(xì)且長一些，故A正確；
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，故B正確；
C、橡皮條彈性要好，拉結(jié)點到達(dá)某一位置O時，拉力要適當(dāng)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(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．