Question

11．某同學(xué)利用如圖1所示的裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則．在豎直放置、貼有白紙的木板上固定有兩個(gè)輕質(zhì)小滑輪，細(xì)線AB和OC連接于O點(diǎn)，細(xì)線AB繞過兩滑輪，D、E是細(xì)線與光滑滑輪槽的兩個(gè)切點(diǎn)，在細(xì)線末端A、B、C三處分別掛有不同數(shù)量的相同鉤碼，設(shè)所掛鉤碼個(gè)數(shù)分別用N₁、N₂、N₃表示，掛上適當(dāng)數(shù)量的鉤碼，當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)進(jìn)行相關(guān)記錄，改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．

（1）下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作的描述，正確的有bc．
a．需要利用天平測出鉤碼的質(zhì)量
b．∠EOD不宜過大
c．兩滑輪的軸心不必處于同一條水平線上
d．每次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O處于同一位置
（2）每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要記錄的項(xiàng)目有N₁、N₂、N₃的數(shù)值和OC、OD、OE三段細(xì)線的方向．
（3）該同學(xué)利用某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果在白紙上繪制了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理圖，則根據(jù)你對本實(shí)驗(yàn)的理解，要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，還需要對該圖做出如下完善：過O點(diǎn)作出與F_OC等大反向的力F′．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，所采取的實(shí)驗(yàn)方法和措施為了減小實(shí)驗(yàn)誤差和便于操作；
（2）探究力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須作圖，所以要強(qiáng)調(diào)三力平衡的交點(diǎn)、力的大小（鉤碼的個(gè)數(shù)）與力的方向．
（3）合力與分力的作用效果是相同的，根據(jù)題意應(yīng)作出合力，然后分析合力與兩分力的合力間的關(guān)系得出結(jié)論．

解答 解：（1）a、用砝碼的個(gè)數(shù)可以代表拉力的大小，因此不需要測量砝碼的質(zhì)量，故a錯(cuò)誤；
b、∠EOD若太大，導(dǎo)致其合力較小，增大了誤差，故∠EOD不宜過大，故b正確；
c、只要便于記錄通過滑輪的力的方向即可，兩滑輪的軸心不必處于同一條水平線上，故c正確；
d、該題應(yīng)用了物體的平衡來探究力的平行四邊形定則，不需要每次實(shí)驗(yàn)都使線的結(jié)點(diǎn)O處于同一位置，故d錯(cuò)誤．故選：bc．
（2）為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個(gè)數(shù)和記錄OC、OD和OE三段細(xì)線的方向．
（3））本實(shí)驗(yàn)是要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，故應(yīng)將由平行四邊形定則得出的合力，與真實(shí)的合力進(jìn)行比較而去判斷平行四邊形定則得出的結(jié)果是否正確，由圖2可知，要驗(yàn)證平行四邊形定則，還需要過O點(diǎn)作出與F_OC等大反向的力F′．
故答案為：（1）bc；（2）OC、OD、OE三段細(xì)線的方向；（3）過O點(diǎn)作出與F_OC等大反向的力F′．

點(diǎn)評 本題考查了驗(yàn)證力的平行四邊形實(shí)驗(yàn)，知道實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵；掌握三力平衡的條件，理解平行四邊形定則，同時(shí)驗(yàn)證平行四邊形定則是從力的圖示角度去作圖分析，同時(shí)理解理論值和實(shí)際值的區(qū)別．