Question

14．某同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小，如圖甲所示．
（1）試在圖甲中作出F₁和F₂的合力，并用F表示此力．
（2）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是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．用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(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)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些
（3）圖乙、丙所示是M、N兩位同學(xué)在做以上實驗時分別得到的結(jié)果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？（力F′是用一只彈簧測力計拉細(xì)繩時的圖示）答：M．
（4）在以上實驗結(jié)果比較符合實驗事實的情況下，造成誤差的主要原因是：（至少寫出兩種情況）
答：F₁的大小比真實值偏大，F(xiàn)₁的方向比真實方向偏左，F(xiàn)₂的大小比真實值偏小，F(xiàn)₂的方向比真實方向偏左，作圖時兩虛線分別與F₁線和F₂線不嚴(yán)格平行．

Answer 1

分析 （1）以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，通過O點的對角線表示合力F，據(jù)此可正確畫出F₁和F₂的合力圖示；
（2）根據(jù)合力與分力的關(guān)系來分析判斷；
（3）明確實驗理論值和實驗值之間的關(guān)系即可正確解答；
（4）出現(xiàn)誤差的原因主要是測力的大小時出現(xiàn)誤差，或者在做平行四邊形時出現(xiàn)誤差；

解答 解：（1）用平行四邊形定則作圖，即以F₁、F₂為兩鄰邊作平行四邊形，對角線OF就表示合力F．（標(biāo)上箭頭表明方向）
（2）A、通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條時，并非要求兩細(xì)繩等長，故A錯誤；
B、測量力的實驗要求盡量準(zhǔn)確，為了減小實驗中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故B正確；
C、用彈簧秤同時拉細(xì)繩時，拉力不能太太，也不能太小．故C錯誤；
D、為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些，故D正確．
故選：BD．
（3）作圖法得到的F必為平行四邊形的對角線，單個彈簧測力計的拉力F'一定與橡皮筋共線，故M同學(xué)的實驗比較符合實驗事實．
（4）F₁的大小比真實值偏大，F(xiàn)₁的方向比真實方向偏左，F(xiàn)₂的大小比真實值偏小，F(xiàn)₂的方向比真實方向偏左，作圖時兩虛線分別與F₁線和F₂線不嚴(yán)格平行．
故答案為：（1）如圖所示　
（2）BD　
（3）M　
（4）F₁的大小比真實值偏大，F(xiàn)₁的方向比真實方向偏左，F(xiàn)₂的大小比真實值偏小，F(xiàn)₂的方向比真實方向偏左，作圖時兩虛線分別與F₁線和F₂線不嚴(yán)格平行

點評 本題要防止產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為橡皮筋的拉力是兩彈簧測力計的拉力，根據(jù)合力與分力等效關(guān)系分析，一個彈簧測力計的拉力是兩個彈簧測力計拉力的合力．
解答實驗的出發(fā)點為明確實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理，并能進(jìn)行正確的受力分析，同時注意應(yīng)用所學(xué)物理基本規(guī)律解決實驗問題．