Question

11．某學(xué)習(xí)小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，先用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，接著在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C．實(shí)驗(yàn)中用兩根彈簧測(cè)力計(jì)互成角度的把橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，再只用一根彈簧測(cè)力計(jì)同樣把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
（1）圖乙中方向一定沿AO方向的是F′（選填“F”或“F′”）．
（2）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)中的細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟不變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生變化．
（3）某同學(xué)用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）來(lái)探究求合力的方法，如圖丙所示，三根橡皮筋在O點(diǎn)相互連接，拉長(zhǎng)后三個(gè)端點(diǎn)用圖釘固定在A、B、C三點(diǎn)．在實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)刻度尺測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)得到橡皮筋的拉力大小，并通過(guò)OA、OB、OC的方向確定三個(gè)拉力的方向，從而探究求其中任意兩個(gè)拉力的合力的方法．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是D．
A．為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋
B．只需要測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度，不需要測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)
C．以O(shè)B、OC為兩鄰邊作平行四邊形，其對(duì)角線一定與OA在一條直線上且長(zhǎng)度相等
D．多次實(shí)驗(yàn)中即使O點(diǎn)不固定，也可以探究求合力的方法．

Answer 1

分析 1、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．
2、在實(shí)驗(yàn)中注意細(xì)線的作用是提供拉力，采用橡皮筋同樣可以做到；
3、由題意可知該實(shí)驗(yàn)利用了共點(diǎn)力的平衡來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，該實(shí)驗(yàn)中需要記錄各力的大小和方向，各力的大小可以通過(guò)橡皮筋的伸長(zhǎng)量來(lái)表示．

解答 解：（1）由圖可知，F(xiàn)是由平行四邊形定則得出的，由于會(huì)存在誤差，故F不一定與AO同向；而F′是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的，即F′一定與AO的拉力大小相等方向相反，
即F′一定沿AO方向；
（2）在實(shí)驗(yàn)中細(xì)線是否伸縮對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，故換成橡皮筋可以同樣完成實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變；
（3）A、為了減小誤差，橡皮筋的伸長(zhǎng)量應(yīng)該大些，故應(yīng)選擇勁度系數(shù)稍小的橡皮筋，故A錯(cuò)誤；
B、需要知道橡皮筋的伸長(zhǎng)量才能表示橡皮筋的彈力，故應(yīng)該測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、由于橡皮筋的彈力與它的長(zhǎng)度不成正比，所以O(shè)B、OC彈力的合力方向與以O(shè)B、OC為兩鄰邊做平行四邊形的對(duì)角線不重合，故C錯(cuò)誤；
D、不同的O點(diǎn)依然滿足任意兩個(gè)橡皮筋彈力的合力與第三個(gè)橡皮筋彈力等大反向的特點(diǎn)，所以即使O點(diǎn)不固定，也可以探究求合力的方法，故D正確．
故選：D．
故答案為：（1）F′，（2）不會(huì)，（3）D．

點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則是力學(xué)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的原理、數(shù)據(jù)處理方法及本實(shí)驗(yàn)采用的物理方法．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．