Question

13．如圖是“驗證力的合成的平行四邊形定則”實驗示意圖．將橡皮條的一端固定于A點(diǎn)，圖甲表示在兩個拉力F₁、F₂的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉長到O點(diǎn)；圖乙表示準(zhǔn)備用一個拉力F拉橡皮條，圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的合成圖示．

（1）?有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是BD
A．將橡皮條拉伸相同長度即可
B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C．將彈簧都拉伸到相同刻度
D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
?同學(xué)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B（填字母代號）
A．兩細(xì)繩必須等長
B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)尺可能大
D．用兩個力一起拉時，兩個力一定要互相垂直
（2）圖丙中Fˊ是以F₁、F₂為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線，一定沿AO方向的是F（填“F”或者
“Fˊ”）

Answer 1

分析 （1、2）該實驗采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關(guān)系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時的形變量和方向是等效的，注意所有要求都要便于操作，有利于減小誤差進(jìn)行，所有操作步驟的設(shè)計都是以實驗原理和實驗?zāi)康臑橹行恼归_，據(jù)此可正確解答；
（2）力的合成遵循平行四邊形定則，理論值是根據(jù)平行四邊形定則作出的，實際值是用一根彈簧量出來的，故實際值一定沿OA方向．

解答 解：（1）A、B、本實驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實驗橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同．故A錯誤，B正確；
C、D、在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個拉力和一個拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯誤，D正確．
故選：BD．
A、通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條時，并非要求兩細(xì)繩等長，故A錯誤；
B、測量力的實驗要求盡量準(zhǔn)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(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故B正確；
C、用彈簧秤同時拉細(xì)繩時，拉力不能太太，也不能太小，兩彈簧秤示數(shù)之差不能太大．故C錯誤；
D、用兩個力一起拉時，兩個力的夾角沒有要求，方便作圖即可，不需要垂直，故D錯誤．
故選：B．
（3）以表示F₁、F₂的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F₁、F₂交點(diǎn)為起點(diǎn)的對角線用F表示，故F是理論值，用一個彈簧拉橡皮筋時的值為實驗值，其方向一定與OA共線，由于誤差的存在，理論值與實驗值并非完全重合，有一定的夾角，故該題中一定沿AO方向的是F．
故答案為：（1）BD；（2）B；（3）F

點(diǎn)評 要解答本題應(yīng)熟練掌握實驗的目的及原理，尤其是理解“等效”含義，“等效”指橡皮筋的形變量和方向均相同，明確“理論值”與“實驗值”的區(qū)別．