Question

8．在做“驗證力的平行四邊形法則”的試驗時：
（1）下列敘述正確的是AD
A．同一次實驗過程，結(jié)點的位置必須都拉到同一位置O點，不能隨意變動
B．用兩只彈簧測力計拉橡皮條時，應(yīng)使兩細(xì)繩之間的夾角總為90°，以便于算出合力的大小
C．力的夾角越大越好
D．必須使分力與合力在同一平面內(nèi)
（2）如果實驗情況如圖甲所示，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，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖；
圖乙中的F與F?兩力中，方向一定沿AO方向的是F′；
（3）一直兩共點力F₁=4.0N，F(xiàn)₂=4.0N，兩力之間夾角為60°，請你利用“力的平行四邊形法則”計算這兩個力的合力，合力大小為為$4\sqrt{3}$N（保留根號）．

Answer 1

分析 （1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中：需要注意的問題是：①彈簧秤與木板平面平行；②確定力的方向時取點越遠(yuǎn)越好，即繩越細(xì)越長越好；③確定方向時不能碰到線；④夾角既不能太大也不能太��；⑤畫力的圖示時使用同一的標(biāo)度；⑥將節(jié)點拉到相同的位置保證效果相同，了解這些注意事項即可正確解答本題．
（2）明確“實驗值”和“實際值”的區(qū)別即可正確解答本題；
（3）根據(jù)平行四邊形定則結(jié)合幾何關(guān)系求解．

解答 解：（1）A、為了使彈簧兩次拉橡皮條的效果相同，要求在同一次實驗中，O點位置不動，故A正確；
B、實驗中對兩彈簧之間的夾角沒有具體要求，只要夾角適當(dāng)，便于作圖即可，有利于減小誤差即可，并非要求夾角總為90°，故B錯誤；
C、在實驗中兩個分力的夾角大小適當(dāng)，在作圖時有利于減小誤差即可，并非越大越好，若夾角太大，合力較小，這樣會產(chǎn)生較大誤差，故C錯誤；
D、為了體現(xiàn)合力和分力的效果相同，同時便于作圖比較合力的理論值和實驗值，要求分力與合力在同一平面內(nèi)，故D正確．
故選AD．
（2）F₁與F₂合力的實驗值是指通過實驗得到值，即用一個彈簧拉繩套時測得的力的大小和方向，而理論值（實際值）是指通過平行四邊形得出的值，故F′是力F₁與F₂合力的實驗值，其方向一定沿AO方向．
（3）根據(jù)平行四邊形定則可知，合力應(yīng)為這兩個力為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線，根據(jù)幾何關(guān)系得：
合力F=2${F}_{1}cos30°=2×4×\frac{\sqrt{3}}{2}=4\sqrt{3}N$．
故答案為：（1）AD；（2）F′；（3）$4\sqrt{3}$

點評 該題比較全面的考察了驗證平行四邊形定則中的基礎(chǔ)知識，對于這些基礎(chǔ)知識和要求即要通過實驗進行切身體會，同時也要通過練習(xí)加深理解．