Question

11．在“探究求合力的方法”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．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
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．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F₁和F₂的夹角越大越好
其中正确的是ABC（填入相应的字母，有多个答案正确）．
（2）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向相互垂直，则不能（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，理由是因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程．．

Answer 1

分析 （1）本实验的原理为：F'的作用效果应与另外两个力的作用效果相同，则可知，F'即为两力的合力；根据平行四边形定则作出两个分力的合力F，再作出F'的图示，比较F与F'则可验证平行四边形定则；故实验中要得出三个力的方向及大小，故为了减小实验误差，应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．

解答 解：（1）A、在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故A正确；
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有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、拉力越大，则读数中出现的相对误差越小，故拉力应适当大些，故C正确；
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：ABC．
（2）两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为F=4$\sqrt{2}$≈5.6N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程；故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用；
故答案为：（1）ABC；
（2）不能；因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程．

点评 本题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．