Question

【题目】某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）。每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

F（N）	0	0.50	1.00	1.05	2.00	2.50
l（cm）	l0	10.97	12.02	13.00	13.98	15.05

③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新记为O、O'，橡皮筋的拉力记为FOO'。

④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB。

完成下列作图和填空：

（1）利用表中数据画出F–l图线，根据图线求得l0=_____cm。

（2）测得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，则FOA的大小为________N。

（3）根据给出的标度，作出FOA和FOB的合力F'的图示。

（4）通过比较F'与________的大小和方向，即可得出实验结论。

Answer 1

【答案】（1）10.00 （2）1.80 （3）如图 （4）FOO'

【解析】（1）作出F–l图象，图线的横截距即为l0=10.00 cm。

（2）弹簧的劲度系数为k==50 N/m；若OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，则弹簧上的弹力F=kΔl=50×(6.00+7.60–10)×10–2 N=1.80 N。

（4）通过比较F'、FOO'的大小和方向，可得出实验结论。