Question

16．利用如图1所示的装置可以探究合力与分力的关系：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点0，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子OA、OB、OC拉力的大小分别为F₁、F₂和F₃，回答下列问题：

（1）改变钩码个数，实验能完成的是D
A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=5
B．钩码的个数N₁=N₂=3，N₃=7
C．钩码的个数N₁=1，N₂=2，N₃=4
D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在作图时，某组同学以表示F₁、F₂的线段为邻边做平行四边形得到F_合，并在图中画出表示竖直方向的虚线，你认为图2中图甲是正确的．（填“甲”或“乙”）

Answer 1

分析 （1）两头挂有钩码的细绳跨过两光滑的固定滑轮，另挂有钩码的细绳系于O点（如图所示），由于钩码均相同，每个钩码的重力相同，根据钩码数求出所挂钩码的重力，即为绳子的拉力，O点受三个力处于平衡状态，由平行四边形定则可知：三角形的三个边为三个力的大小；
（2）理解通过力的平行四边形定则得出的理论值与实验的实际值是存在差距的．

解答 解：（1）对O点受力分析

OA OB OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以0C等于OD．因此三个力的大小构成一个三角形，设每个钩码的重力为mg，
A、2mg、2mg、5mg不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故A错误．
B、3mg、3mg、7mg不可以构成三角形，则结点不能处于平衡．故B错误．
C、mg、2mg、4mg不可以构成三角形，则结点不能处于平衡．故C错误．
D、3mg、4mg、5mg可以构成三角形，则结点能处于平衡．故D正确．
故选：D
（2）本实验是要验证力的平行四边形定则，故应将由平行四边形定则得出的合力，与真实的合力进行比较而去判断平行四边形定则得出的结果是否正确，在实验中，实际合力一定与AO在同一直线上，由于误差的存在，根据平行四边形定则得出合力理论值与实验值不会完全重合的，故甲图正确．
故答案为：（1）D；（2）甲

点评 掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析，同时理解理论值和实际值的区别．