Question

5．某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗的情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖． 
（1）關于此實驗的下列說法中正確的是AB．
A．同一次實驗中，O點位置不允許變動
B．用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大．
C．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°
D．實驗中，要始終將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后調節另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O點
（2）本實驗采用的科學方法是B．
A．理想實驗法  B．等效替代法
C．逆向思維法  D．建立物理模型法
（3）圖乙中的合力的測量值F與理論值F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．

Answer 1

分析 本實驗的目的是驗證力的平行四邊形定則，研究合力與分力的關系，而合力與分力是等效的．本實驗采用作合力與分力圖示的方法來驗證，根據實驗原理和方法來選擇．注意通過平行四邊形得到的合力與實驗測得的之間存在誤差，明確什么事實驗測量值．

解答 解：（1）A、要保證兩個彈簧稱的拉力與一個彈簧稱的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長量相同，則O點的位置應固定．故A正確．
B、由于力是矢量，因此在記錄時不但要記錄大小還要記錄其方向．故B正確．
C、實驗中對兩彈簧之間的夾角沒有具體要求，只要夾角適當，不能太大，也不能太小，便于作圖即可，有利于減小誤差即可，故C錯誤．
D、本實驗中，彈簧秤的拉力應不超過量程，兩個彈簧稱拉力的大小沒有要求，只要使兩次效果相同就行．故D錯誤．
故選：AB．
（2）合力與分力是等效替代的關系，所以本實驗采用的等效替代法，故B正確．
故選：B
（3）實驗中F是由平行四邊形得出的，而F′是通過實驗方法得出的，其方向一定與橡皮筋的方向相同，由于實驗過程不可避免的存在誤差，因此理論值和實驗值存在一定的偏差．
故答案為：（1）AB；（2）B；（3）F′

點評 本實驗采用的是等效替代的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代．
解答實驗的出發點為明確實驗原理、實驗步驟、數據處理，明確合力和分力之間的關系，同時注意應用所學物理基本規律解決實驗問題．