Question

在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條．
（1）實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的

BD

（填字母代號）．
A．將橡皮條拉伸相同長度即可      B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度      D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
（2）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是

BD

（填字母代號）．
A．兩細(xì)繩必須等長
B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
（3）如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點(diǎn)P在F₁、F₂和F₃三力作用下保持靜止．下列判斷正確的是

B

A．F₁＞F₂＞F₃ B．F₃＞F₁＞F₂ C．F₂＞F₃＞F₁       D．F₃＞F₂＞F₁．

Answer 1

分析：1、該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關(guān)系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時(shí)的形變量和方向是等效的．
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作過程是紙面上，力的圖示也畫在白紙上，分析對彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條的要求．從理論上考慮如何減小誤差．
3、如果一個(gè)物體受到三個(gè)力的作用也能處于平衡狀態(tài)，叫做三力平衡．很顯然這三個(gè)力的合力應(yīng)該為零．而這三個(gè)力可能互成角度，也可能在一條直線上，本題對P點(diǎn)受力分析，可以運(yùn)用合成法、分解法、正交分解法求解．

解答：解：（1）A、B、本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同．故A錯誤、B正確；
C、D、在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個(gè)拉力和一個(gè)拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯誤，D正確．
故選：BD．
（2）A、B、本實(shí)驗(yàn)是通過在白紙上作力的圖示來驗(yàn)證平行四邊定則，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大．兩細(xì)繩長度不需要相同．故A錯誤，B正確．
　C、用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)彈簧讀數(shù)沒有要求，只要使得兩次橡皮條拉伸到一點(diǎn)就行．故C錯誤．
  D、彈簧秤標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，作圖時(shí)產(chǎn)生的角度誤差會減�。�故D正確．
故選：BD
（3）對P點(diǎn)受力分析，如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件
F₁=F₃cos30°=

3

2

F₃
F₂=F₃sin30°=

1

2

F₃
因而
F₃＞F₁＞F₂
故選：B．
故答案為：（1）BD；（2）BD；（3）B．

點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)的核心是實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)原理選擇器材，安排實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)誤差，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等等．對于三力平衡，一般根據(jù)“任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向”的關(guān)系，借助三角函數(shù)、相似三角形等手段求解，或?qū)⒛骋粋�(gè)力分解到另外兩個(gè)力的反方向上，得到的這兩個(gè)分力勢必與另外兩個(gè)力等大、反向；對于多個(gè)力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．