Question

11．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳．图乙是白纸上根据实验结果画出的图．
（1）图乙中，F’是F₁和F₂的实际合力．
（2）保持O点的位置和OB绳的方向不变，当角θ从60°逐渐增大到120°的过程中，OC绳的拉力的变化情况是先减小后增大．
（3）为了减少实验误差，下列措施中可行的是ABC．
A．拉橡皮条的细绳应该细一些且适当长一些
B．拉橡皮条时弹簧测力计，橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，在选择O点位置时，应让拉力适当大些
D．拉力F₁和F₂的夹角越大越好．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理，知道如何求出实际合力与利用作图法得出的合力；
（2）根据图示法可明确OC上拉力的变化；
（3）在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤能测出力的大小．因此细线的长度没有限制，弹簧秤的示数也没有要求，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行．

解答 解：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）保持O点的位置和OB绳的方向不变，当角θ从60°逐渐增大到120°的过程中，合力大小和方向不变，根据平行四边形作出对应图象如图所示，则可知，OC绳的拉力的变化情况时先减小后增大．
（3）A、为了减小实验的误差，拉橡皮条的细绳细一些，长一些，故A正确．
B、拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行．故B正确．
C、橡皮条弹性要好，选择拉结点到达的某一位置O时，拉力要适当大些，故C正确．
D、为了减小实验的误差，拉力的夹角适当大一些，不是越大越好，故D错误．
故选：ABC．
故答案为：（1）F'；（2）先减小后增大；（3）ABC．

点评 本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．
要验证力的平行四边形定则，关键是作准力图，然而要想作好力图必须读准力的大小与画准力的方向．