Question

19．某同学尝试用轻弹簧等器材验证力的平行边形定则，他找到两根相同的轻弹簧和一重物，以及刻度尺、铅笔、细绳、白纸，钉子和软木板，设计了如下实验：将两弹簧的两端分别连接细绳，让木板保持竖直，实验时，先将其中一根弹簧一端的细绳固定在木扳上的钉子A上，弹簧另一端的细绳连接重物，如图（1）所示；然后将两条弹簧的一端分别固定在B、C两点，另一端连接结点O，O点下通过细绳挂重物，如图（2）所示．
（1）实验时需要记录的数据有两根弹簧的原长和伸长后的长度，O点的位置以及过结点O的竖直方向，
（2）该同学用两根完全相同的弹簧进行实验，其优点是测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．

Answer 1

分析 本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，需要测量合力与分力的大小，由于没有弹簧测力计，橡皮筯遵守胡克定律，可测量橡皮筋的长度和原长来确定合力与分力的大小关系．

解答 解：（1）两条橡皮筯遵守胡克定律，要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．为了正确作出合力与分力的图示，必须记下O点的位置及过结点O的竖直方向，所以实验需要测的数据和内容有：两根弹簧的原长和伸长后的长度，O点的位置以及过结点O的竖直方向，
（2）用两根完全相同的弹簧进行实验，则测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．
故答案为：（1）两根弹簧的原长和伸长后的长度，O点的位置以及过结点O的竖直方向；（2）测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长，得到橡皮筋的伸长量，研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示．

点评 本实验在无法测量力的大小的情况下，可以采用比例法作图，运用胡克定律，需要测量橡皮筋的伸长量．掌握实验原理，从多个角度来理解和分析实验，提高分析解决问题的能力．是一道考查基本实验操作的好题．