Question

3．某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．
實驗步驟：
①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向．
②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O₁、O₂，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O₁、O₂間的距離（即橡皮筋的長度l）．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示：

F（N）	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
l（cm）	l0	10.97	12.02	13.00	13.98	15.05

③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮筋的拉力記為F_OO′．
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點，將兩筆尖的位置為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為F_OA，OB段的拉力記為F_OB．

完成下列作圖和填空：
（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)系上（見答題卡）畫出F-l圖線，根據(jù)圖線求得l₀=10cm．
（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則F_OA的大小為1.80N．
（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出F_OA和F_OB的合力F′的圖示．
（4）通過比較F′與F_oo′的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的數(shù)據(jù)，圖象與橫坐標(biāo)的交點即為l0；
（2）橡皮筋兩端拉力相等，根據(jù)題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力；
（3）通過給出的標(biāo)度確定力的長度，根據(jù)平行四邊形得出圖象如圖所示；
（4）根據(jù)實驗原理可明確應(yīng)比較實驗得出的拉力與通過平行四邊形定則得出的合力．

解答 解：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)利用描點法作出圖象如圖所示；
依據(jù)F=k△l=k（l-l₀）=kl-kl₀，圖象與縱坐標(biāo)的交點即為kl₀；由圖可知kl₀=0.5N；
由圖可知，k=$\frac{2.5}{5}$N/cm=0.5N/cm，
因此l₀=$\frac{0.5}{5}$=0.1m=10cm
（2）AB的總長度為6.00+7.60cm=13.60cm；由圖可知，此時兩端拉力F_OA=1.80N；
（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，作出合力如圖所示；
（4）只要作出的合力與實驗得出的合力F00'大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可說明平行四邊形定則成立；
故答案為：（1）如圖所示；10；（2）1.80N；（3）如圖所示；（4）F_oo′

點評 本題考查驗證平行四邊形定則的實驗，要注意通過認(rèn)真分析題意掌握實驗原理，注意本題中橡皮筋掛在鉤上時，兩端的拉力大小相等；根據(jù)總長度即可求得拉力大小．