Question

某同學在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，主要步驟如下：
A．桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，繩的末端系好繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使拉橡皮伸長，結點到達某一位置O，記下O點位置，記下兩彈簧測力計的讀數F₁、F₂；
D．只用一個彈簧測力計鉤住繩套，通過細繩把橡皮條拉伸，讀出彈簧測力計的讀數F′，記下細繩方向OC；
E．按選好的標度從O點沿兩繩的方向作兩分力F₁、F₂、F的圖示；
F．再按力的平行四邊形定則作出做F₁和F₂的合力F，比較F和F′，得出結論；
①在本實驗中，下列可以減小實驗誤差的方法是

 

A．兩個分力F₁和F₂的夾角最好接近180°
B．在彈簧測力計的量程范圍內，兩個分力F₁和F₂的大小要適當大些
C．拉橡皮條的繩套要短一些好
D．實驗中彈簧測力計必須與木板平行，讀數視線要正對彈簧測力計的示數
②上述實驗步驟中，
（a）有重要遺漏的步驟是

 

和

 

．
（b）遺漏的內容分別是

 

；

 

．
③在丙圖中畫出力的圖示：
a．如圖乙所示，用彈簧測力計測得F′=

 

N．（注意估讀）
b．按同樣的標度作出力F′的圖示．
c．按力的平行四邊形定則作出F₁、F₂的合力F．

Answer 1

分析：①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，且拉到同一個結點，為了減小實驗誤差，拉橡皮條的細繩要長些，標記方向的兩點要遠些．拉力的夾角適當大一些，因此明確實驗原理，了解操作細節即可正確解答．
②步驟C中只有記下兩條細繩的方向，才能確定兩個分力的方向，進一步才能根據平行四邊形定則求合力；步驟D中只有使結點到達同樣的位置O，才能表示兩種情況下力的作用效果相同，由此可正確解答．
③根據彈簧秤的精度可以正確讀數，做力的圖示時要注意大小、方向、作用點，根據力的平行四邊形定則可作出F₁、F₂的合力F．

解答：解：①A、根據平行四邊形定則可知夾角太小將會導至合力過大，導致一個彈簧拉時可能超過量程，若夾角太大，導致合力太小，導致誤差增大，故夾角不能太小或太大，適當即可，故A錯誤；
B、實驗是通過作圖得出結果，故在不超出量程的情況下為了減小誤差應讓拉力盡量大些，故B正確；
C、為了準確記下拉力的方向，故采用兩點描線時兩點應盡量距離大一些，故細繩應長些，故C錯誤；
D、為了防止出現分力的情況，應讓各力盡量貼近木板，且與木板平行，同時，讀數時視線要正對彈簧秤刻度，故D正確；
故選：BD．
②力的合成遵循平行四邊形定則，力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點，因而要表示出分力，必修先測量出其大小和方向，故步驟C中遺漏了方向；合力與分力是一種等效替代的關系，替代的前提是等效，實驗中合力與分力一定產生相同的形變效果，故步驟D中遺漏了使結點到達同樣的位置．
③a、此彈簧秤的最小精度為0.1N，因此讀數為：4.00N．
b、按力的圖示方法作出力F的圖示如下圖所示：
c、根據力的平行四邊形定則，作出F₁、F₂的合力F′，如下圖所示：

故答案為：①BD  ②（a）C   D  （b）并記下兩條細繩的方向；把橡皮筋和細繩的結點拉到步驟C中的“O”位置．③a、4.00N，b、c、圖如上所示．

點評：掌握“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理和實驗步驟，同時注意只有通過具體實踐，才能真正的理解具體實驗操作細節的意義，因此平時同學們應該加強實驗實踐，而不是空洞的記憶實驗．