Question

在“探究共點力合成規律”的實驗中，某同學經歷了以下實驗步驟：
A．在白紙上按比例做出兩個力F₁和F₂的圖示，根據平行四邊形定則作圖求出合力F；
B．只用一個測力計，通過細繩把橡皮筋拉同樣長度；
C．記下兩個測力計F₁和F₂的讀數，并且記錄它們的方向；
D．在水平放置的木板上，墊一張白紙，把橡皮筋的一端固定在板上P點，用兩條細繩連接在橡皮筋的另一端，通過細繩同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細繩的連接點到達某一位置O，并記下此位置，如圖所示；
E．記下測力計的讀數F′和細繩方向，按同一比例作出這個力的圖示，比較這個實測合力F′和按平行四邊形定則求出的合力F，看它們的大小和方向是否相近；
F．用刻度尺測量出P、O之間的距離并記錄；
G．改變兩測力計拉力的大小和方向，多次重復實驗，從實驗得出結論．
（1）上述實驗步驟有明顯的錯誤，這個步驟是

 

（填選項前的字母）；正確的操作應為

 

．
（2）上述實驗步驟中有一步驟是多余的，這個步驟是

 

（填選項前的字母）；
（3）將以上實驗步驟按正確順序排列，應為

 

（填選項前的字母）．

Answer 1

分析：（1）該實驗的原理是用一個彈簧秤拉力和兩個彈簧秤拉力產生相同的形變效果等效來驗證力的平行四邊形定則的；
（2）該實驗要使一個彈簧秤拉力和兩個彈簧秤拉力產生相同的形變效果，不需要測量行變量的具體數值，只需要使橡皮條沿著同一方向伸長相同的長度即可；
（3）按照先組裝器材、測量分力、求解合力的理論值、測量合力的實際值、分析實驗數據的順序排列實驗步驟．

解答：解：（1）步驟B中，沒有說明沿著同一方向拉橡皮條達到同樣長度，故合力的方向可能測量錯誤；
（2）該實驗要使一個彈簧秤拉力和兩個彈簧秤拉力產生相同的形變效果，不需要測量行變量的具體數值，只需要使橡皮條沿著同一方向伸長相同的長度即可，故不需要測量P、O之間的距離；
（3）組裝器材，測量分力：DC；
求解合力的理論值：A；
測量合力的實際值：BE；
分析實驗數據：G；
故答案為：
（1）B；只用一個測力計，通過細繩把橡皮筋拉至O位置；
（2）F；
（3）DCABEG．

點評：本題關鍵明確“探究共點力合成規律”的實驗的實驗原理，是用一個彈簧秤拉力和兩個彈簧秤拉力產生相同的形變效果等效來驗證力的平行四邊形定則的；然后按照該原理設計實驗步驟．