Question

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验．
（1）主要步骤如下：
A．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
B．将两只弹簧测力计通过细绳互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点达到某一位置O，记下O点的位置和

两个细绳的方向

，读出两个弹簧测力计的示数；
C．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并根据

平行四边形定则

作出合力F′；
D．用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点

拉到位置O

，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；
E．比较力F′与F的大小和方向．
（2）如图是利用坐标纸记下的橡皮筋结点位置O点及两弹簧测力计拉力的大小，试在图（a）中作出无实验误差情况下F₁和F₂的合力图示，并用F′表示此力．
（3）图（b）是甲和乙两位同学分别做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F是只用一只弹簧测力计拉时的图示）

甲

（填“甲”或“乙”）．

Answer 1

分析：（1）本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，即采用“等效法”，注意该实验方法的应用；步骤B中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤D中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同．
（2）根据平行四边形定则作出合力．
（3）用一个弹簧拉橡皮筋时的力为实际值，实际值一定是沿着橡皮筋方向的．

解答：解：（1）力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必须先测量出其大小和方向，故步骤B中还需要记下两细绳的方向；
作好力的图示后根据平行四边形定则作出合理F′；
合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤D中应使结点到达同样的位置O；
（2）根据平行四边形定则作出合力F′如图所示：

（3）实验中F′是由平行四边形得出的，而F是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，而由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值F′的方向与竖直方向总要有一定夹角，所以甲比较符合实验事实．
故答案为：（1）两细绳的方向；平行四边形定则；拉到位置O，（2）如图（3）甲．

点评：对于实验问题一定要明确实验原理，了解具体操作的含义，通过原理分析实验中的方法及误差分析．