Question

15．小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．
（1）實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖甲所示，O點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，拉力F₁和F₂的方向分別過(guò)P₁和P₂點(diǎn)；一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力F₃的方向過(guò)P₃點(diǎn)．三個(gè)力的大小分別為：F₁=3.30N、F₂=3.85N和F₃=4.25N．請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F₁和F₂的合力．

（2）仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮筋彈性的影響．
實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點(diǎn)，下端N掛一重物．用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N，在白紙上記錄下N的軌跡．重復(fù)上述過(guò)程，再次記錄下N的軌跡．
兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖丙所示，過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力F_a、F_b的大小關(guān)系為F_a=F_b．
（3）根據(jù)（2）中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些？BD（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）
A．橡皮筋的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比
B．兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)
C．兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較大
D．兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大
（4）根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)．橡皮筋拉伸不宜過(guò)長(zhǎng)；選用新橡皮筋．

Answer 1

分析 根據(jù)平行四邊形定則先作出F₂與F₁的合力，根據(jù)圖中給出的標(biāo)度求出合力．
根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析求解，根據(jù)圖丙中的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行求解．
根據(jù)圖（丙）中的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行求解．

解答 解：（1）根據(jù)平行四邊形定則求F₂與F₁的合力，作圖如下，
F₁和F₂的合力F=4.70N．
（2）過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力F_a、F_b的方向相同，
由于緩慢地移動(dòng)N，根據(jù)平衡條件得F_a、F_b的大小關(guān)系為F_a=F_b．
（3）A、兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)；故A錯(cuò)誤，B正確；
C、兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較小，故C錯(cuò)誤；
D、從開(kāi)始緩慢地移動(dòng)N，橡皮筋受到的拉力增大，從圖3中發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡間距在增大，所以兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大，故D正確；
故選：BD．
（4）根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)有橡皮筋拉伸不宜過(guò)長(zhǎng)；選用新橡皮筋，
故答案為：（1）如圖
（2）F_a=F_b ；
（3）BD
（4）橡皮筋拉伸不宜過(guò)長(zhǎng)；選用新橡皮筋

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道合力與分力遵循平行四邊形定則，知道緩慢地移動(dòng)可以看成物體處于平衡狀態(tài)，掌握平衡條件的應(yīng)用．
對(duì)于中學(xué)中的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生盡量要到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，只有這樣才能體會(huì)具體操作細(xì)節(jié)的意義，解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)才能更加有把握．