Question

18．如圖甲所示，在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學進行實驗的主要步驟是：
①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個彈簧測力計．
②沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮筋的活動端拉到某一位置，將該位置標記為O點，讀取此時彈簧測力計的示數(shù)，分別記錄為F₁、F₂，并用筆在兩繩的拉力方向上分別標記a、b兩點，分別將其與O點連接，表示兩力的方向．
③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍然拉至O點，記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向．
（1）在③中，用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍然拉至O點，這樣做的目的是：合力與分力的作用效果相同．
（2）這位同學在實驗中確定分力方向時，同實驗小組的另一個同學提出：圖甲所示的a點位置標記得不太妥當，其原因是：Oa間距太�。�
（3）圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果作出的力的圖示，其中F₁和F₂的合力：理論值是F′，實際測量值是F．（填F或F′）
（4）已知兩共點力F₁=3.0N、F₂=4.0N，兩力之間夾角為60°，請你利用“力的平行四邊形定則”求出這兩個力的合力，合力大小為6.2N（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）合力與分力間的關系是等效替代，所以我們要讓一個力（合力）與兩個力（分力）產(chǎn)生相同的作用效果；
（2）確定力方向時，用畫點的方法記錄，兩點確定一條直線，兩個點距離適當?shù)倪h一點能減小誤差；
（3）數(shù)據(jù)處理時要注意：用平行四邊形畫出來的是理論值，與橡皮筋同線的是實際值；
（4）根據(jù)力的圖示要求進行作圖，注意表明力的大小、方向、作用點，然后根據(jù)平行四邊形定則求出合力的大小．

解答 解：（1）合力與分力間的關系是等效替代，所以我們要讓一個力（合力）與兩個力（分力）產(chǎn)生相同的作用效果．所以將橡皮筋的活動端都拉至O點，這樣做的目的是：合力與分力的作用效果相同．
（2）確定力方向時，用畫點的方法記錄，兩點確定一條直線，兩個點距離適當?shù)倪h一點能減小誤差．所以這位同學在實驗中確定分力方向時，圖甲所示的a點標記得不妥，其原因是：Oa間距太�。�
（3）數(shù)據(jù)處理時要注意：用平行四邊形畫出來的是理論值，圖中F′是平行四邊形的對角線，故F′是應用力的合成的平行四邊形定則求出的F₁和F₂的合力，實際值是F．
（4）F₁、F₂的圖示及力的合成圖如下圖所示：

根據(jù)比例關系可知合力大小為F=6.1N
故答案為：
（1）合力與分力的作用效果相同；
（2）Oa間距太小；
（3）F′、F；    
（4）6.2．

點評 實驗中一定要通過實驗的原理去掌握實驗，脫離開原理是無法正確解決實驗問題的，知道力的合成遵循平行四邊形定則，會根據(jù)平行四邊形定則進行誤差分析．