Question

20．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩端帶有繩套，先用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某-位置Ο并記下該點(diǎn)的位置；再用一個(gè)彈簧秤將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同-位置Ο點(diǎn)．
（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須要求滿足的是C．
A．兩根細(xì)繩必須等長
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的角平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要使彈簧秤與木板平面平行
D．用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要使兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)相等
（2）三位同學(xué)選用不同橡皮條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用彈簧測(cè)力計(jì)的量程均為0～5N，他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，如圖所示，用F₁和F₂表示拉力的方向和大�。�

甲同學(xué)，F(xiàn)₁和F₂的方向互相垂直，F(xiàn)₁=3.0N、F₂=3.5N；乙同學(xué)，F(xiàn)₁與F₂方向間的夾角約為60°，F(xiàn)₁=F₂=4.0N；丙同學(xué)，F(xiàn)₁與F₂的方向間的夾角約為120°，F(xiàn)₁=F₂=4.0N． 這三位同學(xué)中操作不合適的是乙同學(xué)，理由是合力超過了彈簧測(cè)力計(jì)的量程．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中使用一根彈簧秤拉細(xì)線與兩根彈簧秤拉細(xì)線的作用效果要相同（即橡皮條拉到同一位置），而細(xì)線的作用是畫出力的方向，彈簧秤能測(cè)出力的大�。�因此細(xì)線的長度沒有限制，彈簧秤的示數(shù)也沒有要求，兩細(xì)線的夾角不要太小也不要太大，但拉彈簧秤時(shí)必須保證與木板平面平行；
（2）抓住彈簧測(cè)力計(jì)的量程，通過平行四邊形定則求出合力的大小，從而判斷彈簧測(cè)力計(jì)能否測(cè)量合力的大小

解答 解：A、細(xì)線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長，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、在拉彈簧秤時(shí)必須要求彈簧秤與木板平面平行，否則會(huì)影響力的大小，故C正確；
D、在不超過彈簧秤量程的前提下，各力的取值應(yīng)該適當(dāng)大些，誤差小點(diǎn)，但不需要相等，故D錯(cuò)誤．
故選：C
（2）對(duì)于甲同學(xué)，合力F_甲=$\sqrt{3．{0}^{2}+3．{5}^{2}}$≈4.7N．對(duì)于乙同學(xué)F_乙=2×4cos30°＞5N，對(duì)于丙同學(xué)，F(xiàn)_丙=4N．可見操作不合適的是乙同學(xué)，因?yàn)樗�的兩個(gè)力的合力超過了彈簧測(cè)力計(jì)的量程．
故答案為：（1）C；（2）乙，合力超過了彈簧測(cè)力計(jì)的量程．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)的原理，知道用兩根彈簧秤拉和用一根彈簧秤拉，都必須將繩子的結(jié)點(diǎn)拉到同一點(diǎn)，保證產(chǎn)生相同的作用效果．