Question

【題目】某研究小組的同學(xué)在水平放置的方木板上做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時：

（1）利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O以及兩只彈簧秤拉力的大小和方向，如圖（a）所示，圖中每一小格長度均代表0．5N，則F1與F2的合力大小為 N．

（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是

A．彈簧秤應(yīng)先在豎直方向進(jìn)行調(diào)零

B．橡皮筋對結(jié)點(diǎn)O的拉力就是兩彈簧秤對結(jié)點(diǎn)O的拉力F1與F2的合力

C．兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同

D．若要改變彈簧秤的拉力大小而又要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整兩只彈簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只減小即可

（3）圖（b）所示是甲、乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中力F′是用一只彈簧秤拉橡皮筋時的圖示，則哪一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定存在問題？請簡單說明理由．

答： 。

Answer 1

【答案】（1）3．0；（2）C；（3）乙同學(xué)，因?yàn)橐彝瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果F′的方向不與橡皮筋的伸長方向在同一直線上，只用一個彈簧秤拉橡皮筋，拉力方向應(yīng)和橡皮筋在一條直線上。

【解析】試題分析：以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，通過0點(diǎn)的對角線表示合力F，據(jù)此可正確畫出F1和F2的合力圖示 ；明確實(shí)驗(yàn)理論值和實(shí)驗(yàn)值之間的關(guān)系即可正確解答 ；該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”法，要求兩次拉橡皮筋時，要使橡皮筋產(chǎn)生的形變相同，即拉到同一位置。

（1）以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，與F1和F2共點(diǎn)的對角線表示合力F，標(biāo)上箭頭．如圖所示

則F1與F2的合力大小為3．0N．

（2）彈簧秤應(yīng)先在水平方向進(jìn)行調(diào)零，故A錯誤；橡皮筋對結(jié)點(diǎn)0拉力與兩彈簧秤對結(jié)點(diǎn)0的拉力F1和F2的合力是一對平衡力，故B錯誤；兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置0,這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C正確；根據(jù)平行四邊形定則可知，合力不變，只增大一個分力的大小時，另一個分力的大小和方向都變化，故D錯誤。故選C

（3）用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上，所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在問題，因?yàn)橐彝瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果F′的方向不與橡皮筋的伸長方向在同一直線上．