Question

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)按照如下步驟進行操作：

a．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

b．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端檢上兩條細(xì)繩形成結(jié)點，細(xì)繩的另一端系著繩套；

c．如圖甲，用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點到達某一位置O，記錄結(jié)點位置和兩個彈賛測力計的示數(shù)、兩根細(xì)繩的方向；

d．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫出它們所夾的對角線。

e．只用一個彈簧測力計通過細(xì)繩套拉橡皮條， ；并按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；

f．比較和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

（1）把步驟e中的內(nèi)容補充完整_____________。

（2）本實驗中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學(xué)方法__________。

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

（3）下列操作有利于減小實驗誤差的是_________（填字母代號）。

A．實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數(shù)相同的測力計

B．拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩必須等長，并且要盡量長一些

C．彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D．用兩彈賛測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

E．在記錄力的方向時，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠些

（4）圖乙是該同學(xué)在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用同一標(biāo)度畫出的圖示，如果沒有操作失誤，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是_________。

（5）若小明和小剛兩位同學(xué)在家中想驗證力的平行四邊形定則，他們手中有一些彈性橡皮條（彈力滿足胡克定律，勁度系數(shù)為k）。如圖丙所示，他們將三根橡皮條的一端系在一起，另一端分別系上細(xì)線，仍保證橡皮條原長相同，測得原長L0=5.40 cm。接下來把貼有白紙的木板放在水平桌面上，兩人合作平行于紙面分別通過細(xì)線拉三根橡皮條至某一長度（在彈性限度內(nèi)），保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時結(jié)點位置和三個橡皮條另一端的位置，量出三個端點到結(jié)點O的距離分別為L1=9.20 cm、L2=8.40 cm、L3=7.50 cm，請根據(jù)他們的實驗過程和記錄的數(shù)據(jù)作出驗證力的平行四邊形定則的圖示，并說明是如何驗證的。

Answer 1

【答案】 （1）把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向 （2）B （3）ACE （4） （5）如圖所示，按比例作出平衡時三個橡皮條的拉力的圖示。

【解析】（1）把步驟e中的內(nèi)容補充完整：把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向 ；

（2）本實驗中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)的科學(xué)方法是等效替代法，故選B；

（3）實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數(shù)相同的測力計，這樣可減小實驗讀數(shù)的誤差，選項A正確；拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩不一定必須等長，但要盡量長一些，以便于記錄方向，選項B錯誤；彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，以減小實驗誤差，選項C正確；用兩彈賛測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數(shù)之差不一定要盡可能大，選項D錯誤；在記錄力的方向時，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠些，以減小記錄方向時的誤差，選項E正確；故選ACE。

（4）圖乙中的F是理論值，是實際值，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是；

（5）如圖所示，按比例作出平衡時三個橡皮條的拉力的圖示；分析說明：將任意一個力反向延長至等大，由平衡條件可知，這就是另外兩個力的合力；比較它與用平行四邊形定則作出的另外兩個力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗證平行四邊形定則。