Question

1．有同學(xué)利用如圖1所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力F₁、F₂和F₃，回答下列問(wèn)題：

（1）改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖荁CD．
A．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₂=2，N₃=4    B．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₃=3，N₂=4
C．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=N₂=N₃=4    D．鉤碼的個(gè)數(shù)N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是A．
A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
B．量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度
C．用量角器量出三段繩子之間的夾角
D．用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量
（3）在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖2中甲是正確的．（填“甲”或“乙”）
（4）另一同學(xué)在探究“共點(diǎn)力合成”的實(shí)驗(yàn)中，橡皮條一端固定于P點(diǎn)，另一端連接兩個(gè)彈簧秤，分別用F₁與F₂拉兩個(gè)彈簧秤，將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)．現(xiàn)讓F₂大小增大，方向不變，要使結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn)，則F₁的大小及圖3中β（β＞90°）角的變化可能是BC
A．增大F₁的同時(shí)增大β角    B．減小F₁的同時(shí)減小β角
C．增大F₁的同時(shí)減小β角    D．減小F₁的同時(shí)增大β角．

Answer 1

分析 （1）兩頭掛有鉤碼的細(xì)繩跨過(guò)兩光滑的固定滑輪，另掛有鉤碼的細(xì)繩系于O點(diǎn)（如圖所示）．由于鉤碼均相同，則鉤碼個(gè)數(shù)就代表力的大小，所以O(shè)點(diǎn)受三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，由平行四邊形定則可知：三角形的三個(gè)邊表示三個(gè)力的大小，根據(jù)該規(guī)律判斷哪組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒Γ?br />（2）為驗(yàn)證平行四邊形，必須作圖，所以要強(qiáng)調(diào)三力平衡的交點(diǎn)、力的大�。ㄣ^碼的個(gè)數(shù)）與力的方向；
（3）明確“實(shí)際值”和“理論值”的區(qū)別即可正確解答．
（4）本題考查力的平行四邊形定則，根據(jù)題意，保持合力大小方向不變，F(xiàn)₂大小不變，方向改變，看怎樣改變F₁仍能組成平行四邊形即可．

解答 解：（1）對(duì)O點(diǎn)受力分析

OA  OB  OC分別表示三個(gè)力的大小，由于三共點(diǎn)力處于平衡，所以0C等于OD．因此三個(gè)力的大小構(gòu)成一個(gè)三角形．
A、2、2、4不可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)不能處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B、3、3、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故B正確；
C、4、4、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故C正確；
D、3、4、5可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點(diǎn)能處于平衡．故D正確．
故選：BCD．
（2）為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此要做好記錄，是從力的三要素角度出發(fā)，要記錄砝碼的個(gè)數(shù)和記錄OA、OB、OC三段繩子的方向，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
故選：A．
（3）以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，F(xiàn)₃的是實(shí)際作用效果在OC這條線上，由于誤差的存在，F(xiàn)₁、F₂的理論值要與實(shí)際值有一定偏差，故甲圖符合實(shí)際，乙圖不符合實(shí)際．
（4）根據(jù)題意，由力的平行四邊形定則得出如下圖1所示：

由此可知：減小F₁的同時(shí)減小β角可以實(shí)現(xiàn)題意要求，故B正確；
同理根據(jù)由力的平行四邊形定則得出如下圖2所示：

由此可知：增大F₁的同時(shí)減小β角可以實(shí)現(xiàn)題意要求，故C正確；
根據(jù)力的平行四邊形定則可知，β角不可能增大，故AD錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）BCD�。�2）A　（3）甲 （4）BC

點(diǎn)評(píng) 掌握三力平衡的條件，理解平行四邊形定則，同時(shí)驗(yàn)證平行四邊形定則是從力的圖示角度去作圖分析，明確“理論值”和“實(shí)際值”的區(qū)別．