Question

15．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你仔細(xì)讀題并完成有關(guān)空缺部分內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼質(zhì)量都相等）：
I．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端系上兩根細(xì)線．
II．在其中一根細(xì)線上掛5個(gè)鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖（甲）所示，記錄下鉤碼的個(gè)數(shù)及結(jié)點(diǎn)O到達(dá)的位置、細(xì)線上拉力的方向．
III．將步驟Ⅱ中的鉤碼取下，然后分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖（乙）所示，小心調(diào)整B、C的位置，使使結(jié)點(diǎn)O到達(dá)相同的位置，記錄下兩邊鉤碼個(gè)數(shù)及兩根細(xì)線上力的方向
（2）如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖（乙）中$\frac{cosα}{cosβ}$=3：4．

Answer 1

分析 （1）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理是：記錄兩個(gè)分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標(biāo)度將這三個(gè)力畫(huà)出來(lái)，畫(huà)出來(lái)的合力是實(shí)際值，然后根據(jù)平行四邊形畫(huà)出合力的理論值，通過(guò)比較實(shí)際值和理論值的關(guān)系來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，明確了實(shí)驗(yàn)原理即可知知道實(shí)驗(yàn)中需要記錄的物理量和具體的操作．
（2）根據(jù)平衡條件列方程可正確解答．

解答 解：（1）Ⅱ、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫(huà)出來(lái)的合力是實(shí)際值，該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)表示拉力大小，因此需要記錄的是：細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O，細(xì)線的方向；
Ⅲ、該實(shí)驗(yàn)采用“等效代替”法，因此在用兩個(gè)繩套拉橡皮筋時(shí)，要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)拉到與步驟B中結(jié)點(diǎn)O到達(dá)相同的位置，同時(shí)記錄鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向．
（2）根據(jù)O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg…①
水平方向：3mgcosα=4mgcosβ…②
聯(lián)立①②解得：$\frac{cosα}{cosβ}$=$\frac{3}{4}$．
故答案為：（1）Ⅱ、結(jié)點(diǎn)O到達(dá)的位置；細(xì)線上拉力的方向；Ⅲ、使結(jié)點(diǎn)O到達(dá)相同的位置；兩根細(xì)線上力的方向；（2）3：4．

點(diǎn)評(píng) 要圍繞“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行理解，正確理解“等效代替”的含義．