Question

5．某同學嘗試用輕彈簧等器材驗證力的平行四邊形定則，他找到兩根完全相同的輕彈簧和一重物，以及刻度尺、鉛筆、細繩、白紙、釘子和軟木板，設計了如下實驗：將兩彈簧的兩端分別連接細繩，讓木板保持豎直，實驗時，先將其中一條彈簧一端的細繩固定在木板上的釘子A上，彈簧另一端的細繩連接重物，如圖（a）所示，然后將兩條彈簧的一端分別固定在B、C兩點，另一端連接，結點為O，O點下方通過細繩掛重物，如圖（b）所示．
（1）實驗時需要記錄的數(shù)據(jù)和內容有重物的重力、兩根彈簧的原長和伸長后的長度，O點的位置以及過結點O的豎直方向．
（2）題中用兩根完全相同的彈簧進行實驗，其優(yōu)點是測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數(shù)來根據(jù)比例作力的圖示．

Answer 1

分析 本實驗是通過作合力與分力圖示的方法來驗證平行四邊形定則，需要測量合力與分力的大小，
由于沒有彈簧測力計，橡皮筯遵守胡克定律，可測量橡皮筋的長度和原長來確定合力與分力的大小關系．

解答 解：（1）兩條橡皮筯遵守胡克定律，要測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數(shù)來根據(jù)比例作力的圖示．為了正確作出合力與分力的圖示，必須記下O點的位置及過結點O的豎直方向，所以實驗需要測的數(shù)據(jù)和內容有：重物的重力、兩根彈簧的原長和伸長后的長度，O點的位置以及過結點O的豎直方向，
（2）用兩根完全相同的彈簧進行實驗，則測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數(shù)來根據(jù)比例作力的圖示．
故答案為：（1）重物的重力、兩根彈簧的原長和伸長后的長度，O點的位置以及過結點O的豎直方向；（2）測量拉力可以通過測量橡皮筋的長度和原長，得到橡皮筋的伸長量，研究拉力與伸長量的倍數(shù)來根據(jù)比例作力的圖示．

點評 本實驗在無法測量力的大小的情況下，可以采用比例法作圖，運用胡克定律，需要測量橡皮筋的伸長量．掌握實驗原理，從多個角度來理解和分析實驗，提高分析解決問題的能力．是一道考查基本實驗操作的好題．