Question

3．“探究求合力的方法”的实验如图所示，图甲轻质细绳套挂在橡皮条的下端，橡皮条的长度为GE；图乙中，用手通过弹簧测力计拉动细绳套，细绳套受到作用力F₁、F₂，橡皮条伸长，细绳套处于O点，这时它受到橡皮条对它向上的拉力F₀；图丙是撤去F₁、F₂，改用一个力F拉住细绳套，仍使它处于O点，F₁、F₂、F的大小由弹簧测力计读出；图丁是在白纸上根据平行四边形定则画出的F′图示．
（1）实验中，除已有的器材（橡皮条、弹簧秤、白纸、细绳套、图钉和铅笔）外，还必须有方木板和刻度尺，若F与F′的大小和方向都基本相同，说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证．
（2）以下实验操作中，正确的是B
A．两根细绳必须等长
B．读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D．在不同小组的实验过程中，O点位置必须为同一点
（3）本实验采用的科学方法是C
A．理想实验法 B．控制变量法   C．等效替代法     D．建立物理模型法．

Answer 1

分析 （1）本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择；
（2）根据实验操作的规范与减小误差的原理解答即可；
（3）根据该实验的原理解答即可．

解答 解：（1）做探究共点力合成的规律实验：我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向，用力的图示画出这三个力，用平行四边形做出两个力的合力的理论值，和那一个力进行比较．
所以我们需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧秤拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸）、三角板（画平行四边形），橡皮条（让力产生相同的作用效果的）．
（2）A、实验中，需要记录的是细线的方向，两根细绳不一定要等长．故A错误；
B、读数时视线要正对弹簧秤刻度，才能读数准确．故B正确；
C、橡皮条不一定要与两绳夹角的平分线在同一直线上．故C错误；
D．在同一次的实验过程中，O点位置必须为同一点，在不同小组的实验过程中，O点位置必须为同一点．故D错误．
故选：B
（3）要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，即采用的方法是等效替代法．故ABD错误，C正确．
故答案为：（1）方木板，刻度尺（三角板），大小，方向；（2）B；（3）C

点评 本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．