Question

14．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：
A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)線
B．其中一根細(xì)線掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：鉤碼個(gè)數(shù)、結(jié)點(diǎn)的位置O、細(xì)線的方向；
C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使兩次結(jié)點(diǎn)位置重合，記錄鉤碼數(shù)和細(xì)線方向；如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cosα：cosβ=3：4；
（3）用平木板、細(xì)繩套、橡皮筋、測(cè)力計(jì)等做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌�進(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的是AC．
A．用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行
B．兩細(xì)繩套必須等長
C．同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置
D．用測(cè)力計(jì)拉兩個(gè)細(xì)繩套時(shí)，兩拉力夾角越大越好．

Answer 1

分析 “驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理是：記錄兩個(gè)分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標(biāo)度將這三個(gè)力畫出來，畫出來的合力是實(shí)際值，然后根據(jù)平行四邊形畫出合力的理論值，通過比較實(shí)際值和理論值的關(guān)系來進(jìn)行驗(yàn)證，明確了實(shí)驗(yàn)原理即可知知道實(shí)驗(yàn)中需要記錄的物理量和具體的操作．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫出來的合力是實(shí)際值，該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)來表示拉力大小，因此需要記錄的是：鉤碼個(gè)數(shù)（或細(xì)線拉力），結(jié)點(diǎn)的位置O，細(xì)線的方向；
（2）該實(shí)驗(yàn)采用“等效代替”法，因此在用兩個(gè)繩套拉橡皮筋時(shí)，要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)拉到與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合，同時(shí)記錄鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向．
故答案為：鉤碼個(gè)數(shù)（或細(xì)線拉力），橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O，細(xì)線的方向；橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合，鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向．
根據(jù)O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg   ①
水平方向：4mgcosα=3mgcosβ    ②
聯(lián)立①②解得：cosα：cosβ=3：4．
（3）A、用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行，故A正確；
B、為減小實(shí)驗(yàn)過程中的偶然誤差，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，繩子的長短對(duì)分力大小和方向亦無影響，故B錯(cuò)誤；
C、在實(shí)驗(yàn)中必須確保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果與兩個(gè)力作用效果相同，故C正確；
D、在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)分力的夾角大小適當(dāng)，在作圖時(shí)有利于減小誤差即可，并非越大越好，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
故答案為：
（1）鉤碼個(gè)數(shù)、結(jié)點(diǎn)的位置O、細(xì)線的方向，
（2）兩次結(jié)點(diǎn)位置重合，鉤碼數(shù)和細(xì)線方向；3：4；
（3）AC

點(diǎn)評(píng) 要圍繞“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要注意的問題進(jìn)行理解，正確理解“等效代替”的含義．