Question

4．如圖1為“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖．

（1）請將下面實驗的主要步驟補充完整．
①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個彈簧測力計；
②沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮筋的活動端拉到某一位置，將此位置標記為O點，并記錄兩個拉力的大小及方向；
③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端也拉至O點，記錄拉力的大小及方向．
（2）在上述操作中兩次將橡皮筋都拉至同一點O的目的是保持效果相同．
（3）如圖2所示，是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標度（標度未畫出）畫出的力的圖示．F₁、F₂、F、F'中不是由彈簧測力計測得的力是F′（填字母）．
（4）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，下列操作必要的是ABD．
A．實驗前，將兩個彈簧測力計相互鉤住，水平反向拉伸，檢查讀數(shù)是否相同
B．實驗時，應保持繩套與紙面平行
C．實驗時，為便于計算，拉力F₁和F₂必須相互垂直
D．確定拉力的方向時，應使兩個點的距離盡量遠一些．

Answer 1

分析 “驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理是：記錄兩個分力以及合力的大小和方向后，選用相同的標度將這三個力畫出來，畫出來的合力是實際值，然后根據(jù)平行四邊形畫出合力，這個是理論值，通過比較實際值和理論值的關系來進行驗證．
數(shù)據(jù)處理時：我們需要畫出力的大小和方向，所以力要盡量大些可減小測量誤差對實驗的影響，拉橡皮筋時要拉的盡量長一點，了解誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．

解答 解：（1）“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時需要記錄兩個分力以及合力的大小和方向，所以：記錄：這個拉力的大小及方向．
故答案為：拉力的大小及方向；
（2）把橡皮筋拉至同一O點，這樣操作的目的是讓兩次力的作用效果相同；
（3）由于誤差的存在，通過平行四邊形定則得出的合力值與由彈簧秤直接測得的力并不完全相等，通過平行四邊形得出值在對角線上，用一個彈簧直接測量出的值沿細繩方向，即沿BO方向，故F是由彈簧秤直接測得的，F(xiàn)′是通過平行四邊形定值得出的合力值，所以不是由彈簧測力計測得的力是F′．
保持效果相同；
（3）A、實驗前先把兩個彈簧秤的鉤子互相鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢查讀數(shù)是否相同，故A正確；
B、實驗時應保持拉力水平，故應保持細繩與紙面平行；故B正確；
C、實驗時兩細繩的夾角應近量大點，但不一定保持相互垂直；故C錯誤；
D、為了方便而且更加準確確定力的方向，操作時可以使繩套細且長一些，描點時兩點應近量距離遠一點；故D正確；
故選：ABD．
故答案為：（1）拉力的大小及方向；（2）保持效果相同；（3）F′；（4）ABD．

點評 本題主要考查驗證力的平行四邊形定則的誤差分析及數(shù)據(jù)的處理，應通過實驗原理及數(shù)據(jù)的處理方法去思考減少實驗誤差的方法；并掌握實驗中數(shù)據(jù)處理的方法．