在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)其中有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.在水平位置的方木板上固定一張白紙,用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上,另一端拴上兩個(gè)繩套,通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(平行方木板)互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一點(diǎn)O,在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2.
B.只用一彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長(zhǎng)量與用兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同,讀出示數(shù)F′和記下F′的方向.
請(qǐng)指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏:A中是______;B中是______.
(2)某同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng):
A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度
D.兩拉力之間的夾角不要太小,也不太大.
其中正確的是______.
解:(1)力的合成遵循平行四邊形定則,力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點(diǎn),因而要表示出分力,必須先測(cè)量出其大小和方向,故步驟C中遺漏了方向;合力與分力是一種等效替代的關(guān)系,替代的前提是等效,實(shí)驗(yàn)中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果,故步驟E中遺漏了使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置;
故答案為:C、E、記下兩條細(xì)繩的方向,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置.
(2)為減小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的偶然誤差,就要設(shè)法減小讀數(shù)誤差,兩個(gè)分力的大小不一定要相等,繩子的長(zhǎng)短對(duì)分力大小和方向亦無(wú)影響,故A、B錯(cuò)誤;
讀數(shù)時(shí)視線正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度能減小偶然誤差,故C正確;
兩個(gè)拉力的夾角過(guò)大,合力會(huì)過(guò)小,量取理論值時(shí)相對(duì)誤差變大,夾角太小,會(huì)導(dǎo)致作圖困難,也會(huì)增大偶然誤差,故D正確;
故選CD.
分析:(1)步驟A中只有記下兩條細(xì)繩的方向,才能確定兩個(gè)分力的方向,進(jìn)一步才能根據(jù)平行四邊形定則求合力;步驟B中只有使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置O,才能表示兩種情況下力的作用效果相同;
(2)實(shí)驗(yàn)要操作方便,盡量減小誤差,兩分力夾角不宜太大,也不宜太小,彈簧要與紙面平行.
點(diǎn)評(píng):本題涉及力的合成實(shí)驗(yàn)的原理,要明確力的圖示法和力的作用效果;減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差要從實(shí)驗(yàn)原理角度出發(fā),減小偶然誤差主要要從讀數(shù)考慮!