Question

4．小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則．
①實驗記錄紙如圖甲所示，O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力F₁和F₂的方向分別過P₁和P₂點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力F₃的方向過P₃點．三個力的大小分別為：F₁=3.30N、F₂=3.85N和F₃=4.25N．請根據(jù)圖中給出的標度作圖求出F₁和F₂的合力，該合力的大小約為4.70N．

②仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗結(jié)果．他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響．
實驗裝置如圖乙所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點，下端N掛一重物．用與白紙平行的水平力緩慢地移動N，在白紙上記錄下N的軌跡．重復上述過程，再次記錄下N的軌跡．
兩次實驗記錄的軌跡如圖丙所示．過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力F_a、F_b的大小關(guān)系為F_a=F_b．

Answer 1

分析 根據(jù)平行四邊形定則先作出F₂與F₁的合力，根據(jù)圖中給出的標度求出合力．
根據(jù)平衡條件進行分析求解，根據(jù)圖丙中的實驗分析結(jié)果結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進行求解．

解答 解：（1）根據(jù)平行四邊形定則求F₂與F₁的合力，作圖如下，

F₁和F₂的合力F=4.70N．
（2）過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力F_a、F_b的方向相同，
由于緩慢地移動N，根據(jù)平衡條件得F_a、F_b的大小關(guān)系為F_a=F_b．
故答案為：（1）如圖，4.70；（2）F_a=F_b

點評 解決本題的關(guān)鍵知道合力與分力遵循平行四邊形定則，知道緩慢地移動可以看成物體處于平衡狀態(tài)，掌握平衡條件的應用．
對于中學中的實驗，學生盡量要到實驗室進行實際操作，只有這樣才能體會具體操作細節(jié)的意義，解答實驗問題時才能更加有把握．