Question

15．“探究力的平行四邊形定則”的實驗如圖1-甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細線的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖1-乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）本實驗采用的科學方法是B
A．理想實驗法          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合力的實際測量值．（選填F或F′）
（3）同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是D
A．兩根細繩必須等長
B．橡皮筋應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．拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些
（4）實驗用一根彈簧秤拉時如圖2所示，則彈簧秤讀數(shù)為4.00N
（5）在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：不變．（選填“變”或“不變”）．
（6）由于沒有彈簧秤，宏春同學改用圖3的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)記下三根繩子的拉力T_OA、T_OB和T_OC及節(jié)點O的位置，再改變鉤碼個數(shù)重新實驗，下列實驗不能完成的是B．
A．鉤碼的個數(shù)N₁=N₂=3，N₃=4
B．鉤碼的個數(shù)N₁=N₂=2，N₃=4
C．鉤碼的個數(shù)N₁=N₂=N₃=4
D．鉤碼的個數(shù)N₁=3，N₂=4，N₃=5．

Answer 1

分析 本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實驗方法的應用；在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確解答；兩頭掛有鉤碼的細繩跨過兩光滑的固定滑輪，另掛有鉤碼的細繩系于O點（如圖所示）．由于鉤碼均相同，則鉤碼個數(shù)就代表力的大小，所以O點受三個力處于平衡狀態(tài)，由平行四邊形定則可知：三角形的三個邊表示三個力的大�。�

解答 解：（1）本實驗中兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同，采用的科學方法是等效替代法，故B正確．
故選：B
（2）實驗中F是由平行四邊形得出的，而F′是通過實驗方法得出的是力F₁和F₂合力的實際測量值．
（3）A、通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條時，并非要求兩細繩等長，故A錯誤；
B、兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上，故B錯誤；
C、測量力的實驗要求盡量準確，為了減小實驗中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行．故C錯誤；
D、為了更加準確的記錄力的方向，拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些，故D正確．
故選：D．
（4）彈簧秤讀數(shù)為4.00N，
（5）如果將細線也換成橡皮筋，只要將結(jié)點拉到相同的位置，實驗結(jié)果不會發(fā)生變化．
（6）OA  OB  OC分別表示三個力的大小，由于三共點力處于平衡，所以0C等于OD．因此三個力的大小構(gòu)成一個三角形．
A、以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，3、3、4能構(gòu)成三角形，故A正確；
B、以鉤碼的個數(shù)表示力的大小，2、2、4不能構(gòu)成三角形，故B錯誤；
C、以鉤碼的個數(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．
本題選不能完成實驗的
故選：B．
故答案為：（1）B；（2）F′；（3）D；（4）4.00；（5）不變；（6）B

點評 在解決設計性實驗時，一定先要通過分析題意找出實驗的原理，通過原理即可分析實驗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，同時驗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“實際值”的區(qū)別．