Question

在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用两个弹簧秤分别勾住两个绳套，并互成角度地拉到某-点并记下该点的位置P点；再用其中一弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条，使细绳的结点到达同一位置P点．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是______．（填入相应的字母）
A．拉橡皮条的细绳要稍长一些且两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上，两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等，两个分力F₁、F₂的大小要尽量大些
（2）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F₁和F₂，
图1中小正方形的边长表示2N，两力的合力用F 表示，F₁、F₂与F 的夹角分别为θ₁和θ₂，关于F₁、F₂与F、θ₁和θ₂关系正确的是______．
A．F₁=4N　　B．F=12N　 C．θ₁=45°　 D．θ₁＜θ₂
（3）如图2所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，使b弹簧按图示位置开始顺时针缓慢转动，若这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则b弹簧秤转动过程中，a、b两弹簧秤的读数变化情况是______
A．a增大，b减小　 B．a减小，b增大　 C．a减小，b先增大后减小 D．a减小，b先减小后增大．

Answer 1

解：（1）A、细线的作用是画出力的方向，．因此细线的长度没有限制．故A错误．
B、两个分力的夹角不能太太，也不能太小．故B错误．
C、弹簧秤测量拉力时，弹簧秤应与木板平面平行，且细绳与弹簧伸长的方向平行．故C正确．
D、两个分力的大小不一定需相等，分力的大小适当大一些，不能太大，也不能太小．故D错误．
故选C．
（2）根据平行四边形定则，作出两个力的合力，如图．从图上可知F₁=N，合力F=12N．根据几何关系知F₁与F的夹角分别为θ₁=45°．从图上可知，
θ₁＞θ₂．故B、C正确，A、D错误．
（3）对点o受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，oa弹簧拉力方向不变，ob弹簧拉力方向和大小都改变

根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故D正确，A、B、C错误．
故选D．
故答案为：（1）C、（2）BC，（3）D．
分析：（1）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，在确定力的方向时，应该使描绘的点之间的距离稍微大些这样可以减小误差．
（2）根据平行四边形定则作出合力，从而确定合力的大小和分力与合力的夹角．
（3）点0受到三个力作用处于平衡状态，保持O点的位置，说明一个拉力大小和方向不变，a弹簧秤的拉伸方向不变，说明一个拉力方向不变，判断另一拉力变化情况，因此利用“图示法”可正确求解．
点评：解决本题的关键知道力合成和分解遵循平行四边形定则，在处理三力平衡问题中的动态分析问题，关键受力分析后，作出示意图，然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论．