Question

13．如圖是“驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)示意圖．將橡皮條的一端固定于A點(diǎn)，圖甲表示在兩個(gè)拉力F₁、F₂的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉長(zhǎng)到O點(diǎn)；圖乙表示準(zhǔn)備用一個(gè)拉力F拉橡皮條，圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的合成圖示．

（1）?有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是BD
A．將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可
B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度
C．將彈簧都拉伸到相同刻度
D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
?同學(xué)們?cè)诓僮鬟^程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是B（填字母代號(hào)）
A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)尺可能大
D．用兩個(gè)力一起拉時(shí)，兩個(gè)力一定要互相垂直
（2）圖丙中Fˊ是以F₁、F₂為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線，一定沿AO方向的是F（填“F”或者
“Fˊ”）

Answer 1

分析 （1、2）該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關(guān)系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時(shí)的形變量和方向是等效的，注意所有要求都要便于操作，有利于減小誤差進(jìn)行，所有操作步驟的設(shè)計(jì)都是以實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹行恼归_，據(jù)此可正確解答；
（2）力的合成遵循平行四邊形定則，理論值是根據(jù)平行四邊形定則作出的，實(shí)際值是用一根彈簧量出來的，故實(shí)際值一定沿OA方向．

解答 解：（1）A、B、本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長(zhǎng)度要相同．故A錯(cuò)誤，B正確；
C、D、在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個(gè)拉力和一個(gè)拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD．
A、通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條時(shí)，并非要求兩細(xì)繩等長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；
B、測(cè)量力的實(shí)驗(yàn)要求盡量準(zhǔn)確，為了減小實(shí)驗(yàn)中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故B正確；
C、用彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，拉力不能太太，也不能太小，兩彈簧秤示數(shù)之差不能太大．故C錯(cuò)誤；
D、用兩個(gè)力一起拉時(shí)，兩個(gè)力的夾角沒有要求，方便作圖即可，不需要垂直，故D錯(cuò)誤．
故選：B．
（3）以表示F₁、F₂的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F₁、F₂交點(diǎn)為起點(diǎn)的對(duì)角線用F表示，故F是理論值，用一個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的值為實(shí)驗(yàn)值，其方向一定與OA共線，由于誤差的存在，理論值與實(shí)驗(yàn)值并非完全重合，有一定的夾角，故該題中一定沿AO方向的是F．
故答案為：（1）BD；（2）B；（3）F

點(diǎn)評(píng) 要解答本題應(yīng)熟練掌握實(shí)驗(yàn)的目的及原理，尤其是理解“等效”含義，“等效”指橡皮筋的形變量和方向均相同，明確“理論值”與“實(shí)驗(yàn)值”的區(qū)別．