Question

20．（1）“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容：
A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)線；
B．其中一根細(xì)線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：鉤碼個數(shù)、結(jié)點O的位置、橡皮繩的伸長方向、
C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使結(jié)點與O的重合，記錄：鉤碼個數(shù)、細(xì)繩的方向；
（2）如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中cosα：cosβ=$\frac{3}{4}$；
（3）用平木板、細(xì)繩套、橡皮筋、測力計等做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，為了使實驗?zāi)軌蝽樌�進(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的是C．
A．用測力計拉細(xì)繩套時，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行
B．兩細(xì)繩套必須等長
C．同一次實驗兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點到達(dá)同一位置
D．用測力計拉兩個細(xì)繩套時，兩拉力夾角越大越好．

Answer 1

分析 （1、2）“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是：記錄兩個分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標(biāo)度將這三個力畫出來，畫出來的合力是實際值，然后根據(jù)平行四邊形畫出合力的理論值，通過比較實際值和理論值的關(guān)系來進(jìn)行驗證，明確了實驗原理即可知知道實驗中需要記錄的物理量和具體的操作；
（3）為了使兩根彈簧秤拉力的作用效果與一根彈簧秤拉力的作用效果相同，兩次橡皮條伸長的長度相同，且拉到同一個結(jié)點，為了減小實驗誤差，拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記方向的兩點要遠(yuǎn)些，為了減小實驗誤差，用測力計拉細(xì)繩套時，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平板平行，因此正確解答本題的關(guān)鍵是：理解實驗步驟和實驗?zāi)康�，了解整個實驗過程的具體操作，以及這些具體操作的意義．

解答 解：（1）用一根細(xì)線掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：鉤碼個數(shù)、結(jié)點O的位置，以及橡皮繩的伸長方向，
該實驗采用“等效代替”法，因此在用兩個繩套拉橡皮筋時，要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點拉到與步驟B中結(jié)點位置重合，同時記錄鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細(xì)線方向．
（2）根據(jù)O點處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg   ①
水平方向：4mgcosα=3mgcosβ    ②
聯(lián)立①②解得：$\frac{cosα}{cosβ}=\frac{3}{4}$．
（3）A、為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，故A正確；
B、為減小實驗過程中的偶然誤差，就要設(shè)法減小讀數(shù)誤差，兩個分力的大小不一定要相等，繩子的長短對分力大小和方向亦無影響，故B錯誤；
C、在實驗中必須確保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果與兩個力作用效果相同，故C正確；
D、用測力計拉兩個細(xì)繩套時，兩拉力夾角要適中，不是越大越好，故D錯誤．
故選：AC
故答案為：（1）鉤碼個數(shù)；結(jié)點O的位置；橡皮繩的伸長方向；結(jié)點與O的重合、鉤碼個數(shù)、細(xì)繩的方向；（2）$\frac{3}{4}$；（3）AC

點評 要圍繞“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理對實驗步驟和實驗中需要注意的問題進(jìn)行理解，正確理解“等效代替”的含義．