Question

6．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，橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩端帶有繩套，先用兩個(gè)彈簧稱分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O并記下該點(diǎn)的位置；再用一個(gè)彈簧稱將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O．
（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．使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．用兩個(gè)彈簧稱同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧稱的讀數(shù)相等
E．用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩套時(shí)必須將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O
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與OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的力的示意圖．
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B．
A．理想實(shí)驗(yàn)法  B．等效替代法
C．控制變量法  D．建立物理模型法
（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、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，下列說(shuō)法正確的有：BC．
A．F₁=4N  B．F=12N     C．θ₁=45°  D．θ₁＜θ₂

Answer 1

分析 （1）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�。�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．
（2）在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出，明確理論值和實(shí)驗(yàn)值的區(qū)別即可正確答題，本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用；
（3）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．

解答 解：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、使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行，否則會(huì)影響力的大小，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）①F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)彈簧稱的拉力與兩個(gè)彈簧稱的拉力效果相同，測(cè)量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，
②由于誤差的存在F和F′方向并不在重合，合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)采用的等效替代法．
故選：B
（3）根據(jù)平行四邊形定則，作出兩個(gè)力的合力，如圖．從圖上可知，F(xiàn)₁=$4\sqrt{2}$N，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B、C正確，A、D錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）CE；（2）①F′；②B；（3）BC

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)采用的是“等效替代”的方法，即一個(gè)合力與幾個(gè)分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實(shí)驗(yàn)值”的區(qū)別．