Question

18．如圖甲所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：
①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)．
②沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將該位置標(biāo)記為O點(diǎn)，讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分別記錄為F₁、F₂，并用筆在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點(diǎn)，分別將其與O點(diǎn)連接，表示兩力的方向．
③再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍然拉至O點(diǎn)，記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向．
（1）在③中，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍然拉至O點(diǎn)，這樣做的目的是：合力與分力的作用效果相同．
（2）這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí)，同實(shí)驗(yàn)小組的另一個(gè)同學(xué)提出：圖甲所示的a點(diǎn)位置標(biāo)記得不太妥當(dāng)，其原因是：Oa間距太小．
（3）圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的圖示，其中F₁和F₂的合力：理論值是F′，實(shí)際測(cè)量值是F．（填F或F′）
（4）已知兩共點(diǎn)力F₁=3.0N、F₂=4.0N，兩力之間夾角為60°，請(qǐng)你利用“力的平行四邊形定則”求出這兩個(gè)力的合力，合力大小為6.2N（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）合力與分力間的關(guān)系是等效替代，所以我們要讓一個(gè)力（合力）與兩個(gè)力（分力）產(chǎn)生相同的作用效果；
（2）確定力方向時(shí)，用畫(huà)點(diǎn)的方法記錄，兩點(diǎn)確定一條直線，兩個(gè)點(diǎn)距離適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)一點(diǎn)能減小誤差；
（3）數(shù)據(jù)處理時(shí)要注意：用平行四邊形畫(huà)出來(lái)的是理論值，與橡皮筋同線的是實(shí)際值；
（4）根據(jù)力的圖示要求進(jìn)行作圖，注意表明力的大小、方向、作用點(diǎn)，然后根據(jù)平行四邊形定則求出合力的大�。�

解答 解：（1）合力與分力間的關(guān)系是等效替代，所以我們要讓一個(gè)力（合力）與兩個(gè)力（分力）產(chǎn)生相同的作用效果．所以將橡皮筋的活動(dòng)端都拉至O點(diǎn)，這樣做的目的是：合力與分力的作用效果相同．
（2）確定力方向時(shí)，用畫(huà)點(diǎn)的方法記錄，兩點(diǎn)確定一條直線，兩個(gè)點(diǎn)距離適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)一點(diǎn)能減小誤差．所以這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí)，圖甲所示的a點(diǎn)標(biāo)記得不妥，其原因是：Oa間距太�。�
（3）數(shù)據(jù)處理時(shí)要注意：用平行四邊形畫(huà)出來(lái)的是理論值，圖中F′是平行四邊形的對(duì)角線，故F′是應(yīng)用力的合成的平行四邊形定則求出的F₁和F₂的合力，實(shí)際值是F．
（4）F₁、F₂的圖示及力的合成圖如下圖所示：

根據(jù)比例關(guān)系可知合力大小為F=6.1N
故答案為：
（1）合力與分力的作用效果相同；
（2）Oa間距太�。�
（3）F′、F；    
（4）6.2．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中一定要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理去掌握實(shí)驗(yàn)，脫離開(kāi)原理是無(wú)法正確解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的，知道力的合成遵循平行四邊形定則，會(huì)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行誤差分析．