Question

18．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．

（1）下列对减小实验误差有益的操作是BD（填字母代号）
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
（2）某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．则图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．
（3）本实验采用的科学方法是B．
A．理想实验法  B．等效替代法
C．控制变量法      D．建立物理模型法
（4）某同学在坐标纸上画出了如图丙所示的两个已知力F₁和F₂，图中小正方形的边长表示3N，则两力的合力F=21N．

Answer 1

分析 （1）本题考查了具体实验细节要求，注意所有要求都要便于操作，有利于减小误差进行，所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开，据此可正确解答；
（2、3）明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别；
（4）根据平行四边形定则作出合力，从而确定合力的大小．

解答 解：（1）A、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；
B、测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；
C、用弹簧秤同时拉细绳时，拉力不能太太，也不能太小．故C错误；
D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确．
故选：BD
（2）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；
（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．
故选：B
（4）根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图．

从图上可知，合力F=3×7=21N
故答案为：（1）BD；（2）F′；（3）B；（4）21

点评 验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法，难度适中．