Question

4．在“验证力的平行四边形定则”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（如图甲所示）；图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）实验时，需要两次拉伸橡皮条：一次是让橡皮条在互成角度的两个弹簧测力计的共同作用下拉长；另一次是让橡皮条在一个弹簧测力计作用下拉长．对两次拉长橡皮条的要求，
下列说法中正确的是AC
A．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
B．两弹簧测力计之间的夹角应为 90°
C．弹簧测力计、细绳和橡皮条都应与木板平行
D．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数必须相同
（2）图乙所画的四个力中不是通过弹簧测力计直接测出的是F（选填F₁、F₂、F或 F′），本实验所采用的科学方法是等效替代法．（选填“控制变量法”或“等效替代法”）
（3）若由于F₁的误差使F₁与F₂的合力F方向略向左偏，但F大于等于F′，引起这一结果的原因可能是F₁的大小比真实值偏大，F₁的方向使它与F₂的夹角比真实值偏大．

Answer 1

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）通过平行四边形定则得出的合力在平行四边形的对角线上，由于误差的存在，通过弹簧测力计得出的力与其有一定的夹角．
（3）以F₂和F′为平行四边形的邻边和对角线，作平行四边形，从而确定F₁大小和方向的误差．

解答 解：（1）A、用两个弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点拉到位置O；若只用一个弹簧秤拉，要产生相同的效果，必须是橡皮条形变量相同且形变的方向也相同，所以必须是：把橡皮条的结点拉到位置O，故A正确．
B、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向和夹角没有限制，故B错误；
C、弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行，故C正确；
D、两弹簧测力计拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数不一定相同，故D错误；
故选：AC．
（2）该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，即用一个弹簧测力计测出的，而F在F₁、F₂组成的平行四边形的对角线上，不是通过弹簧测力计直接测出的．本实验所采用的科学方法是等效替代法．
（3）根据F₂和F′为平行四边形的邻边和对角线，作平行四边形，如图所示，根据图象知，F₁的大小比真实值偏大，F₁的方向使它与F₂的夹角比真实值偏大．
故答案为：（1）AC； （2）F，等效替代法；（3）大；大．

点评 本题是《验证力的平行四边形定则》实验的基础，等效替代的方法，相同的作用效果就是：橡皮条形变量相同且形变的方向也相同；注意通过平行四边形得到的合力与实验测得的之间存在误差．