Question

15．“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖1-甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖1-乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B
A．理想實(shí)驗(yàn)法          B．等效替代法
C．控制變量法          D．建立物理模型法
（2）圖乙中的F′是力F₁和F₂合力的實(shí)際測(cè)量值．（選填F或F′）
（3）同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是D
A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．為了讀數(shù)方便，可以使彈簧秤與木板平面成一定傾角
D．拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
（4）實(shí)驗(yàn)用一根彈簧秤拉時(shí)如圖2所示，則彈簧秤讀數(shù)為4.00N
（5）在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：不變．（選填“變”或“不變”）．
（6）由于沒(méi)有彈簧秤，宏春同學(xué)改用圖3的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)記下三根繩子的拉力T_OA、T_OB和T_OC及節(jié)點(diǎn)O的位置，再改變鉤碼個(gè)數(shù)重新實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)不能完成的是B．
A．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₂=3，N₃=4
B．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₂=2，N₃=4
C．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₂=N₃=4
D．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=3，N₂=4，N₃=5．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用；在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出，明確理論值和實(shí)驗(yàn)值的區(qū)別即可正確解答；兩頭掛有鉤碼的細(xì)繩跨過(guò)兩光滑的固定滑輪，另掛有鉤碼的細(xì)繩系于O點(diǎn)（如圖所示）．由于鉤碼均相同，則鉤碼個(gè)數(shù)就代表力的大小，所以O(shè)點(diǎn)受三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，由平行四邊形定則可知：三角形的三個(gè)邊表示三個(gè)力的大�。�

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法，故B正確．
故選：B
（2）實(shí)驗(yàn)中F是由平行四邊形得出的，而F′是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得出的是力F₁和F₂合力的實(shí)際測(cè)量值．
（3）A、通過(guò)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、兩細(xì)線拉橡皮條時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不一定橡皮條要在兩細(xì)線的夾角平分線上，故B錯(cuò)誤；
C、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C錯(cuò)誤；
D、為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，故D正確．
故選：D．
（4）彈簧秤讀數(shù)為4.00N，
（5）如果將細(xì)線也換成橡皮筋，只要將結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生變化．
（6）OA  OB  OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力處于平衡，所以0C等于OD．因此三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形．
A、以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，3、3、4能構(gòu)成三角形，故A正確；
B、以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，2、2、4不能構(gòu)成三角形，故B錯(cuò)誤；
C、以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，4、4、4可以構(gòu)成三角形，故C正確；
D、以鉤碼的個(gè)數(shù)表示力的大小，3、4、5可以構(gòu)成三角形，故D正確．
本題選不能完成實(shí)驗(yàn)的
故選：B．
故答案為：（1）B；（2）F′；（3）D；（4）4.00；（5）不變；（6）B

點(diǎn)評(píng) 在解決設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定先要通過(guò)分析題意找出實(shí)驗(yàn)的原理，通過(guò)原理即可分析實(shí)驗(yàn)中的方法及誤差分析，握三力平衡的條件，理解平行四邊形定則，同時(shí)驗(yàn)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(shí)際值”的區(qū)別．