Question

7．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲，A點(diǎn)為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)位置，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示．

（1）圖乙中的F與F?兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．
（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列情況正確的是D
A．兩彈簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，兩個(gè)彈簧秤的拉力是分力
C．如果將兩個(gè)繩套換成兩根橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果將不同
D．兩次拉橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O的目的是確保兩次彈簧秤拉力的效果相同
（3）如圖丙，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋一端固定于P點(diǎn)，另一端連接兩個(gè)彈簧秤，分別用F₁與F₂拉兩個(gè)彈簧秤，將結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)．現(xiàn)讓F₂大小增大，方向不變，要使結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn)，則F₁的大小及圖中β（初始β＞90°）角的變化結(jié)果可能是BC
A．增大F₁的同時(shí)增大β角  B．減小F₁的同時(shí)減小β角
C．增大F₁的同時(shí)減小β角  D．減小F₁的同時(shí)增大β角．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)誤差的存在，知道該實(shí)驗(yàn)中“理論值”和“實(shí)驗(yàn)值”的區(qū)別；
（2）根據(jù)合力與分力的關(guān)系來(lái)分析判斷；在分析合力和分力的大小關(guān)系時(shí)，可以類比一下平行四邊形對(duì)角線和兩邊之間的關(guān)系；
（3）根據(jù)題意，保持合力大小方向不變、F₂大小增大，方向不變，看怎樣改變?nèi)阅芙M成平行四邊形即可．

解答 解：（1）F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′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合．
（2）A、兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等，兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可比橡皮筋的拉力大，也可以比橡皮筋的拉力�。�故A錯(cuò)誤；
B、兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與橡皮條的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，B錯(cuò)誤；
C、只要O點(diǎn)的作用效果相同，是否換成橡皮條不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C錯(cuò)誤；
D、兩次拉橡皮筋時(shí)，為了使兩次達(dá)到效果相同，橡皮筋結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置O，故D正確．
故選：D．
（3）根據(jù)題意，由力的平行四邊形定則得出如下圖1所示：

由此可知：減小F₁的同時(shí)減小β角可以實(shí)現(xiàn)題意要求，故B正確；
同理根據(jù)由力的平行四邊形定則得出如下圖2所示：

由此可知：增大F₁的同時(shí)減小β角可以實(shí)現(xiàn)題意要求，故C正確；
根據(jù)力的平行四邊形定則可知，β角不可能增大，故AD錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）F′；（2）D；（3）BC

點(diǎn)評(píng) 解答實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)為明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理，明確合力和分力之間的關(guān)系，同時(shí)注意應(yīng)用所學(xué)物理基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，該題是考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．