Question

10．在互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)中，其中的三個實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)線，通過細(xì)線同時用兩個彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下O點(diǎn)和兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F₁和F₂．
（2）在紙上根據(jù)F₁和F₂的大小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合F．
（3）只用一只彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長量與用兩只彈簧測力計(jì)同時拉時相同，記下此時彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F′及其方向．
以上三個步驟中均有錯誤或疏漏：
（1）中是應(yīng)記下兩個細(xì)繩套的方向即F₁和F₂的方向．
（2）中是應(yīng)依據(jù)F₁和F₂的大小和方向作圖．
（3）中是應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)．
圖是兩個同學(xué)做“互成角度的兩個力的合成”實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果．他們得到使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時所需的兩個力F₁、F₂及一個力時的F，并用平行四邊形定則畫出了等效力F′，如圖所示．判斷兩人處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確的是乙．

Answer 1

分析 正確理解和應(yīng)用平行四邊形定則，明確合力和分力的大小關(guān)系，理解“等效法”在該實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，即要求兩次拉橡皮筋要到同一位置；實(shí)驗(yàn)中我們需要記錄的是兩個分力的大小和方向，以及實(shí)際合力的大小和方向，利用平行四邊形畫出合力的理論值再和實(shí)際的合力進(jìn)行比較．

解答 解：該實(shí)驗(yàn)采用“等效法”進(jìn)行，即一個彈簧秤和兩個彈簧秤拉橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)時應(yīng)該拉至同一位置O點(diǎn)，由于力是矢量，因此在記錄數(shù)據(jù)時，不光要記錄力的大小，還要記錄其方向，這樣才能做平行四邊形，從而驗(yàn)證兩個力的合力大小和方向是否與一個力的大小和方向相同．
以上三個步驟均有錯誤或疏漏：
①中是應(yīng)記下兩個細(xì)繩套的方向即F₁和F₂的方向，
②中是應(yīng)依據(jù)F₁和F₂的大小和方向作圖，
③中是應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)．
④由于誤差的存在用平行四邊形定則求出的合力F′可以與橡皮條拉力F有偏差，但用一只彈簧測力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力即F與橡皮條拉力一定在同一直線上，F(xiàn)₁和F₂的合力理論值F′一定在平行四邊形的對角線上，故乙符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)．
故答案為：①應(yīng)記下兩個細(xì)繩套的方向即F₁和F₂的方向；
②應(yīng)依據(jù)F₁和F₂的大小和方向作圖；
③應(yīng)將橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置O點(diǎn)；乙

點(diǎn)評 本題比較簡單，直接考查了驗(yàn)證力的平行四邊形定則時如何進(jìn)行操作，對于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一定熟練掌握才能為解決復(fù)雜實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)．