Question

12．某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗結(jié)果畫出的圖．

（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F’．
（2）本實(shí)驗采用的科學(xué)方法是B．
A．理想實(shí)驗法            B．等效替代法C．控制變量法            D．建立物理模型法
（3）某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵守胡克定律，且末端均系有相同的細(xì)繩套）和若干重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、圖釘?shù)龋�設(shè)計了如下實(shí)驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端通過繩套與第三條橡皮筋相連接，結(jié)點(diǎn)為O，再將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物．
①為完成該實(shí)驗，下述操作中必需的是BCD．
A．測量細(xì)繩的長度
B．測量橡皮筋的原長
C．測量懸掛重物后橡皮筋的長度
D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置
②釘子位置固定．欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是更換質(zhì)量不同的重物．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗得出，明確理論值和實(shí)驗值的區(qū)別即可正確答題．
（2）本實(shí)驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實(shí)驗方法的應(yīng)用．
（3）分析題意明確實(shí)驗原理，注意本題中沒有彈簧秤，故應(yīng)通過測量彈簧的形變量來求解彈力，

解答 解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點(diǎn)，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗采用的等效替代法．故B正確，ACD錯誤；
（3）①三條橡皮筯遵守胡克定律，要測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數(shù)來根據(jù)比例作力的圖示．為了使兩次實(shí)驗效果相同，必須記下O點(diǎn)的位置來作參照．不需要測量細(xì)繩的長度．故B、C、D正確，A錯誤．
故選：BCD．
②在其他條件不變的情況下，要改變實(shí)驗效果，只有改變重物的質(zhì)量．故可采用的方法更換質(zhì)量不同的重物．
故答案為：（1）F′；（2）B；（3）BCD；（4）更換質(zhì)量不同的重物．

點(diǎn)評 本題考查對驗證平行四邊形定則的實(shí)驗，屬于探究型實(shí)驗，要注意明確實(shí)驗原理是解題的關(guān)鍵；第（3）小題中的實(shí)驗是在無法測量力的大小的情況下，可以采用比例法作圖，只需要測量橡皮筋的伸長量就行．