Question

1．有同學利用如圖1所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力F₁、F₂和F₃，回答下列問題：

（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是BCD．
A．鉤碼的個數(shù)N₁=N₂=2，N₃=4    B．鉤碼的個數(shù)N₁=N₃=3，N₂=4
C．鉤碼的個數(shù)N₁=N₂=N₃=4    D．鉤碼的個數(shù)N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是A．
A．標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度
C．用量角器量出三段繩子之間的夾角
D．用天平測出鉤碼的質量
（3）在作圖時，你認為圖2中甲是正確的．（填“甲”或“乙”）
（4）另一同學在探究“共點力合成”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩個彈簧秤，分別用F₁與F₂拉兩個彈簧秤，將結點拉至O點．現(xiàn)讓F₂大小增大，方向不變，要使結點仍位于O點，則F₁的大小及圖3中β（β＞90°）角的變化可能是BC
A．增大F₁的同時增大β角    B．減小F₁的同時減小β角
C．增大F₁的同時減小β角    D．減小F₁的同時增大β角．

Answer 1

分析 （1）兩頭掛有鉤碼的細繩跨過兩光滑的固定滑輪，另掛有鉤碼的細繩系于O點（如圖所示）．由于鉤碼均相同，則鉤碼個數(shù)就代表力的大小，所以O點受三個力處于平衡狀態(tài)，由平行四邊形定則可知：三角形的三個邊表示三個力的大小，根據(jù)該規(guī)律判斷哪組實驗能夠成功．
（2）為驗證平行四邊形，必須作圖，所以要強調三力平衡的交點、力的大�。ㄣ^碼的個數(shù)）與力的方向；
（3）明確“實際值”和“理論值”的區(qū)別即可正確解答．
（4）本題考查力的平行四邊形定則，根據(jù)題意，保持合力大小方向不變，F(xiàn)₂大小不變，方向改變，看怎樣改變F₁仍能組成平行四邊形即可．

解答 解：（1）對O點受力分析

OA  OB  OC分別表示三個力的大小，由于三共點力處于平衡，所以0C等于OD．因此三個力的大小構成一個三角形．
A、2、2、4不可以構成三角形，則結點不能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B、3、3、4可以構成三角形，則結點能處于平衡．故B正確；
C、4、4、4可以構成三角形，則結點能處于平衡．故C正確；
D、3、4、5可以構成三角形，則結點能處于平衡．故D正確．
故選：BCD．
（2）為驗證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點，即標記結點O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確，BCD錯誤．
故選：A．
（3）以O點為研究對象，F(xiàn)₃的是實際作用效果在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)₁、F₂的理論值要與實際值有一定偏差，故甲圖符合實際，乙圖不符合實際．
（4）根據(jù)題意，由力的平行四邊形定則得出如下圖1所示：

由此可知：減小F₁的同時減小β角可以實現(xiàn)題意要求，故B正確；
同理根據(jù)由力的平行四邊形定則得出如下圖2所示：

由此可知：增大F₁的同時減小β角可以實現(xiàn)題意要求，故C正確；
根據(jù)力的平行四邊形定則可知，β角不可能增大，故AD錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）BCD　（2）A�。�3）甲 （4）BC

點評 掌握三力平衡的條件，理解平行四邊形定則，同時驗證平行四邊形定則是從力的圖示角度去作圖分析，明確“理論值”和“實際值”的區(qū)別．