Question

在“在验证力的平行四边形法则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做该实验时认为：
A．拉橡皮条的细绳OB，OC长度必须相等．
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D．拉力F₁和F₂的夹角越大越好
其中正确的是______（填入相应的字母）．
（2）若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______．
（3）在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？答：______．（选填“变”或“不变”）

Answer 1

解：（1）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；
B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、实验中，弹簧的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，故C错误；
D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误．
故选B．
（2）若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，假如它们相互垂直，则根据平行四边形定则可知其合力大小为F=5N，若两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角则其合力大于5N，因此用一个量程为5N的弹簧秤不能测量出其合力值的大小．
故答案为：不能，两力夹角为锐角，其合力大于5N，超过弹簧秤的测量范围．
（3）在实验中细线的作用是提供拉力，是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变；
故答案为：不变．
分析：（1）本实验采用“等效法”，即要求两次拉橡皮筋的效果相同，对于两弹簧拉力大小以及夹角大小没有具体要求，只要便于作图以及减小误差即可；因此在实验中尽量减小力的测量及作图中出现的误差；
（2）由平行四边形定则可得出两拉力的合力大小，比较拉力与弹簧秤的量程则可知5N量程的弹簧秤是否可用；
（2）在实验中注意细线的作用是提供拉力，采用橡皮筋同样可以做到；
点评：主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法；熟练应用平行四边形定则解决有关问题．