Question

18．如圖所示是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)示意圖．將橡皮條的一端固定于A點(diǎn)，圖甲表示在兩個(gè)拉力F₁、F₂的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉長(zhǎng)到O點(diǎn)；圖乙表示準(zhǔn)備用一個(gè)拉力F拉橡皮條；圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的合成圖示．

（1）有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是C（選填答案標(biāo)號(hào)）
A．在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，F(xiàn)₁、F₂的方向必須互相垂直
B．在進(jìn)行圖甲的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，保證O點(diǎn)的位置不變，F(xiàn)₁變大時(shí)，F(xiàn)₂一定變小
C．在進(jìn)行圖乙的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，必須將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)
D．在誤差范圍內(nèi)，拉力F一定等于拉力F₁、F₂的代數(shù)和
（2）圖丙中F′是以F₁、F₂為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線，一定沿AO方向的是F（選填“F”或者“F'”）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)過程中，需要根據(jù)力的大小和方向做平行四邊形，由此可知需要記錄力的大小和方向，同時(shí)該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”方法，要求兩次拉橡皮筋時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量大小和方向相同，對(duì)于兩分力的夾角沒有定性要求，只要便于減小誤差即可．
（2）力的合成遵循平行四邊形定則，理論值是根據(jù)平行四邊形定則作出的，實(shí)際值是用一根彈簧量出來的，故實(shí)際值一定沿OA方向．

解答 解：（1）A、在進(jìn)行“驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，F(xiàn)₁、F₂的方向并非要求一定垂直，故A錯(cuò)誤；
B、O點(diǎn)的位置不變，即合力大小方向不變，當(dāng)一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力不一定變小，還與它們的夾角有關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C、該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”方法，要求兩次拉橡皮筋時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量大小和方向相同，因此要求橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，故C正確；
D、力為矢量，只有當(dāng)F₁、F₂的在一條直線上時(shí)，其合力F才等于它們的代數(shù)和，故D錯(cuò)誤．
故選：C．
（2）以表示F₁、F₂的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F₁、F₂交點(diǎn)為起點(diǎn)的對(duì)角線用F表示，故F是理論值，用一個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的值為實(shí)驗(yàn)值，其方向一定與OA共線，由于誤差的存在，理論值與實(shí)驗(yàn)值并非完全重合，有一定的夾角，故該題中一定沿AO方向的是F．
故答案為：（1）C （2）F

點(diǎn)評(píng) 要解答本題應(yīng)熟練掌握實(shí)驗(yàn)的目的及原理，尤其是理解“等效”含義，“等效”指橡皮筋的形變量和方向均相同，明確“理論值”與“實(shí)驗(yàn)值”的區(qū)別．