Question

12．在“探究求合力的方法”的實驗中
（1）本實驗采用的科學(xué)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
（2）為了減小實驗誤差，實驗時應(yīng)AB
A．拉橡皮條的繩細一些且長一些，實驗效果較好
B．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C．實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一個彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點
D．拉力F₁和F₂的夾角越大越好
（3）下面是該實驗中的兩個實驗步驟：
A．在水平放置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個繩套，通過細繩同時用兩個彈簧測力計（彈簧測力計與方木板平面平行）互成角度地拉橡皮條，使它與細繩的結(jié)點到達某一位置O點，在白紙上用鉛筆記下O點的位置和讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)F₁和F₂．
B．只用一只彈簧測力計，通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個彈簧測力計拉時相同，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)F′和記下細繩的方向．
請指出以上步驟中的錯誤或疏漏：
A中是沒有記錄兩拉力的方向．B中是沒有說明把結(jié)點拉到O點．
（4）如圖甲是某同學(xué)在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果作出的力的示意圖，F(xiàn) 和F′中F是F₁和F₂合力的實際測量值．
（5）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖乙所示的兩個已知力F₁和F₂，圖中小正方形的邊長表示2N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)₁、F₂與F的夾角分別為θ₁和θ₂的關(guān)系正確的有BC
A．F₁=4N     B．F=12N      C．θ₁=45°    D．θ₁＜θ₂．

Answer 1

分析 （1）該實驗的原理是用一個彈簧秤拉力和兩個彈簧秤拉力產(chǎn)生相同的形變效果等效來驗證力的平行四邊形定則的．
（2）根據(jù)實驗中的注意事項進行分析即可；
（3）本實驗是要驗證平行四邊形定則，注意在理解實驗的原理基礎(chǔ)上，掌握實驗的方法和數(shù)據(jù)的處理方法以及需要注意的事項，尤其是理解本實驗的“等效”思想．（4）明確“實驗值”和“實際值”的區(qū)別；
（5）根據(jù)平行四邊形定則作出合力，從而確定合力的大小和分力與合力的夾角．

解答 解：（1）F₁與F₂合力的實驗值是指通過實驗得到值，即用一個彈簧拉繩套時測得的力的大小和方向，而理論值（實際值）是指通過平行四邊形得出的值，故F′是力F₁與F₂合力的實驗值，其方向一定沿AO方向．
實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故ACD錯誤，B正確．
故選：B
（2）A、本實驗中我們只需使兩個力的效果與一個力的效果相同即可，拉橡皮條的繩細一些且長一些，實驗效果較好，有利于記錄繩子的方向．故A正確；
B、為保證拉力的方向為在紙面上畫出的方向，彈簧秤一定要與木板平行；故B正確；
C、實驗中，不需要將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程．故C錯誤；
D、F₁、F₂方向間夾角大并不能減小誤差，實驗不需要F₁、F₂方向間的夾角非常大，故D錯誤．
故選：AB
（3）A．用兩根彈簧秤互成角度沿細線的方向同時拉細繩套，記錄此時兩彈簧秤的示數(shù)F₁、F₂和結(jié)點O的位置．還需要記下兩彈簧秤拉力方向；
B、只用一個測力計，通過細繩把橡皮筋拉至O位置，而不是使橡皮筋伸長相同的長度，再記錄此時彈簧秤拉力F′的大小和方向．
（4）F₁與F₂合力的實驗值是指通過實驗得到值，即用一個彈簧拉繩套時測得的力的大小和方向，而理論值（實際值）是指通過平行四邊形得出的值，故F′是力F₁與F₂合力的實驗值，其方向一定沿AO方向．
（5）根據(jù)平行四邊形定則，作出兩個力的合力，如圖．從圖上可知，F(xiàn)₁=$4\sqrt{2}$N，合力F=12N．根據(jù)幾何關(guān)系知F₁與F的夾角分別為θ₁=45°．從圖上可知，θ₁＞θ₂．故B、C正確，A、D錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）B；    （2）AB； （3）沒有記錄兩拉力的方向；沒有說明把結(jié)點拉到O點； （4）F；   （5）BC

點評 驗證力的平行四邊形定則是力學(xué)中的重點實驗，應(yīng)明確實驗的原理、數(shù)據(jù)處理方法及本實驗采用的物理方法．