Question

15．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條．
?①某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)：
A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等
E．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置
其中正確的是CE（填入相應(yīng)的字母）．
?②“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖1甲所示，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．圖1乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的示意圖．圖1乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．

?③某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出了如圖2所示的兩個(gè)已知力F₁和F₂，圖中小正方形的邊長(zhǎng)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，關(guān)于F₁、F₂與F、θ₁和θ₂關(guān)系正確的有BC．
A．F₁=4N   B．F=12N   C．θ₁=45°  D．θ₁＜θ₂．

Answer 1

分析 在實(shí)驗(yàn)中使用一根彈簧秤拉細(xì)線與兩根彈簧秤拉細(xì)線的作用效果要相同（即橡皮條拉到同一位置），而細(xì)線的作用是畫(huà)出力的方向，彈簧秤能測(cè)出力的大小．因此細(xì)線的長(zhǎng)度沒(méi)有限制，彈簧秤的示數(shù)也沒(méi)有要求，兩細(xì)線的夾角不要太小也不要太大，但拉彈簧秤時(shí)必須保證與木板平面平行．
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，明確實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)誤差的存在，知道該實(shí)驗(yàn)中“理論值”和“實(shí)驗(yàn)值”的區(qū)別．

解答 解：（1）A、細(xì)線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；
B、兩細(xì)線拉橡皮條時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不一定橡皮條要在兩細(xì)線的夾角平分線上．故B錯(cuò)誤；
C、在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行．故C正確；
D、兩彈簧秤示數(shù)不需要等大，只要便于作出平行四邊形即可，故D錯(cuò)誤；
E、在該實(shí)驗(yàn)中要求每次拉橡皮筋的時(shí)要使橡皮筋形變的長(zhǎng)度和方向都相同，即結(jié)點(diǎn)O要到同一位置，這樣兩次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正確．
故選：CE．
（2）F是通過(guò)作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過(guò)一個(gè)彈簧稱(chēng)沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，使得一個(gè)彈簧稱(chēng)的拉力與兩個(gè)彈簧稱(chēng)的拉力效果相同，測(cè)量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；
（3）根據(jù)平行四邊形定則，作出兩個(gè)力的合力，如圖．由圖可知，F(xiàn)₁=4N，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BC正確，AD錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）CE；（2）F′；（3）BC

點(diǎn)評(píng) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則是力學(xué)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的原理、數(shù)據(jù)處理方法及本實(shí)驗(yàn)采用的物理方法．