Question

14．如圖所示為某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置，該裝置為水平放置的木板上固定有一張白紙，一條橡皮筋的一端固定在白紙上的O點，另一端A拴兩個細繩套．
（1）下面為實驗的一些操作步驟：
①比較F′和F大小、方向是否近似相同；
②過P點用統一標度作出F、F₁、F₂的圖示；
③用一個彈簧測力計鉤住細繩套，拉A至某點P，在紙上標出P點，記下拉力F′的方向和大小
④用平行四邊形定則作出F₁、F₂的合力F
⑤用兩個彈簧測力計互成角度分別拉住兩個細繩套，拉A至同樣的位置P，在紙上記下兩個力F₁、F₂的方向和大小．這些實驗步驟的合理順序為③⑤②④①．
（2）對于該實驗，下列說法正確的是BD
A．兩細繩套必須等長
B．若將細繩也換成橡皮筋，對實驗結果有影響
C．記錄彈簧測力計拉力的方向時應用鉛筆沿細繩畫直線
D．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到P點時，兩彈簧測力計之間的夾角不能太大
（3）假如在上述實驗步驟⑤中使其中一彈簧測力計拉力F₁的大小不變，逐漸增加F₁與合力之間的夾角，且保證兩彈簧測力計之間的夾角小于90°．為了使橡皮筋仍然伸長到P點．對另一個彈簧測力計的拉力F₂的大小和方向與原來相比，下面說法中正確的是B
A．F₂一直變大，與合力方向的夾角一直增大
B．F₂一直變大，與合力方向的夾角先變大后變小
C．F₂一直變小，與合力方向的夾角一直減小
D．F₂先減小后增大，與合力方向的夾角先減小后增大．

Answer 1

分析 實驗步驟要符合邏輯，符合事物發展規律，一般都是先安裝設備，然后進行實驗、測量，最近整理儀器，進行數據處理的順序進行實驗，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，為了減小實驗誤差，用測力計拉細繩套時，拉力應沿彈簧的軸線，且與水平板平行，因此正確解答本題的關鍵是：理解實驗步驟和實驗目的，了解整個實驗過程的具體操作，以及這些具體操作的意義．

解答 解：（1）進行實驗時在明確實驗原理以及實驗目的基礎上，要先進行實驗設備的安裝，即先在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的 某點，然后進行實驗和有關數據的測量，最后進行數據處理和儀器的整理．
所以正確的排列順序是③⑤②④①．
（2）A、細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長．故A錯誤；
B、細繩的作用是記錄方向，若將細繩也換成橡皮筋，對實驗結果沒有影響，故B正確；
C、記錄彈簧測力計拉力的方向時應用鉛筆在細線上畫一個點，然后連接O點與此點即可，故C錯誤；
D、實驗中，把橡皮筋的另一端拉到P點時，兩彈簧測力計之間的夾角不能太大，方便作圖即可，故D正確；
故選：BD．
（3）F₁與F₂的合力不變，作出力的矢量三角形，當F₁大小不變，而逐漸增大F₁與合力之間的夾角時，F₂一直變大，與合力方向的夾角先變大后變小．

故ACD錯誤，B正確；
故選：B．
故答案為：（1）③⑤②④①；（2）BD；（3）B

點評 本實驗采用是等效替代的思維方法．實驗中要保證一個合力與兩個分力效果相同，結點O的位置必須相同，同時要明確實驗原理和步驟，以及知道實驗的注意事項．