Question

20．某同學在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向，如圖 （a）所示．

（1）試在圖（a）中作出無實驗誤差情況下F₁和F₂的合力圖示，并用F表示此力．
（2）有關此實驗，下列敘述正確的是AC．
A．兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力
C．兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結點拉到同一位置O．這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同
D．若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變，只需調整另一只彈簧測力計拉力的大小即可
（3）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．控制變量法    D．建立物理模型法
（4）圖（b）所示是甲和乙兩位同學在做以上實驗時得到的結果，其中哪一個比較符合實驗事實？（力F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示）
答：甲．

Answer 1

分析 以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，通過O點的對角線表示合力F．
根據合力與分力的關系來分析判斷；在分析合力和分力的大小關系時，可以類比一下平行四邊形對角線和兩邊之間的關系．
明確實驗理論值和實驗值之間的關系即可正確解答；

解答 解：（1）根據兩分力作出平行四邊形，則對角線的長度表示合力的大小；如圖所示；
（2）（2）A、兩彈簧測力計的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等，兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大．故A正確；
B、兩彈簧測力計的拉力與橡皮條的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關系，B錯誤；
C、兩次拉橡皮筋時，為了使兩次達到效果相同，橡皮筋結點必須拉到同一位置O，故C正確；
D、結點位置不變，合力不變，當一只彈簧測力計的拉力大小改變時，另一彈簧測力計的拉力的大小和方向必須都改變，故D錯誤．
故選：AC．
（3）本實驗中使兩次實驗中效果相同，故采用的科學方法是等效替代法；
（4）本實驗中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，而由于實驗過程不可避免的存在誤差，因此理論值F的方向與豎直方向總要有一定夾角，所以甲比較符合實驗事實．
故答案為：（1）如圖所示；（2）AC（3）B　（4）甲

點評 本題考查驗證平行四邊形定則的實驗，解答實驗的出發點為明確實驗原理、實驗步驟、數據處理，并能進行正確的受力分析，同時注意應用所學物理基本規律解決實驗問題．