Question

15．探究“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，第一次用兩只彈簧秤同時(shí)拉OB和OC，第二次只用一只彈簧秤拉OB．

（1）下列說法正確的是CD（填字母代號(hào)）
A．必須將彈簧秤都拉伸到相同刻度
B．只要將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可
C．需要及時(shí)記錄下拉力的大小和方向
D．必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)O拉到相同位置
（2）完成該實(shí)驗(yàn)的下列措施中，能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的是AD（填字母代號(hào)）
A．拉橡皮條的繩細(xì)一些并且長(zhǎng)一些
B．標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)盡量近一些
C．使拉力F₁和F₂的夾角盡量等于90°
D．拉橡皮條時(shí)，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行
（3）甲、乙兩圖分別是某兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是甲（填“甲”或“乙”，其中力F′是用一只彈簧測(cè)力拉計(jì)時(shí)的圖示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)合力與分力的關(guān)系是等效的，分析橡皮條兩次拉伸長(zhǎng)度關(guān)系和橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置關(guān)系．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作過程是紙面上，力的圖示也畫在白紙上，分析對(duì)彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條的要求．從數(shù)學(xué)上考慮如何減小誤差．
（3）明確實(shí)驗(yàn)理論值和實(shí)驗(yàn)值之間的關(guān)系即可正確解答；

解答 解：（1）A、本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長(zhǎng)度要相同．故AB錯(cuò)誤．
C、要作出力的圖示，所以要記錄力的大小和方向，故C正確
D、在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個(gè)拉力和一個(gè)拉力等效，而彈簧秤不必拉到相同刻度．故D正確．
故選：CD
（2）A、兩根細(xì)線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些，便于減小力的方向測(cè)量的誤差，故A正確；
B、為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，故B錯(cuò)誤；
C、兩拉力${F}_{1}^{\;}$、${F}_{2}^{\;}$之間的夾角不宜過小以60°～100°為宜，故C錯(cuò)誤；
D、本實(shí)驗(yàn)是通過在白紙上作力的圖示來驗(yàn)證平行四邊定則，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大．兩細(xì)繩長(zhǎng)度不需要相同．故D正確．
故選：AD
（3）用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上，故甲符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)．
故答案為：（1）CD （2）A D （3）甲

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)的核心是實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)原理選擇器材，安排實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)誤差，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等等，難度適中．