Question

4．某同学用如图所示装置来“探究求合力的方法”．实验操作如下：
A．将白纸平铺在方木板上，并固定．
B．将系有两根细绳套的橡皮筋的一端固定在方木板上的P点．
C．检验并校准两根弹簧秤．
D．用两根弹簧秤互成角度沿细线的方向同时拉细绳套，记录此时两弹簧秤的示数F₁、F₂和结点O的位置．
E．只用一根弹簧秤拉细绳套，使橡皮筋伸长相同的长度，记录此时弹簧秤拉力F′的大小和方向．
F．选择合适的标度，分别作出力F₁、F₂的图示，并以F₁、F₂为邻边作平行四边形，其所夹的对角线表示力F．
G．作出力分F′的图示，比较F和F′的大小与方向．
（1）以上实验步骤中有两个错误，请指出是哪两个步骤，并分别指出错误所在：①D没有记下两弹簧秤拉力方向②E没有按要求结点拉到O点；
（2）关于实验操作，下列说法正确的是B
A．同一实验过程中，O点位置可以变动
B．同一实验中做分力和合力的图示，选择的标度必须相同
C．弹簧秤不能超过木板的边界
D．两个分力间的夹角应大于90⁰．

Answer 1

分析 （1）该实验的原理是用一个弹簧秤拉力和两个弹簧秤拉力产生相同的形变效果等效来验证力的平行四边形定则的；
（2）探究合力与分力的关系，为了产生相同的效果，橡皮条结点O的位置不能变化．根据实验的原理确定各个步骤是否正确．

解答 解：（1）D．用两根弹簧秤互成角度沿细线的方向同时拉细绳套，记录此时两弹簧秤的示数F₁、F₂和结点O的位置．还需要记下两弹簧秤拉力方向；
E、只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉至O位置，而不是使橡皮筋伸长相同的长度，再记录此时弹簧秤拉力F′的大小和方向．
（2）A、在同一组数据中，只有当橡皮条节点O的位置不发生变化时，两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同，才可以验证平行四边形定则，故A错误；
B、同一实验中做分力和合力的图示，选择的标度必须相同，才能得出正确的结论．故B正确；
C、弹簧秤可以超过木板的边界，故C错误．
D、F₁、F₂方向间夹角大于90°并不能减小误差，实验不需要F₁、F₂方向间的夹角一定大于90°，故D错误．
故选：B
故答案为：（1）①D没有记下两拉力的方向；②E没有按要求结点拉到O点；
（2）B．

点评 本题关键明确“探究求合力的方法”的实验的实验原理，是用一个弹簧秤拉力和两个弹簧秤拉力产生相同的形变效果等效来验证力的平行四边形定则的；然后按照该原理设计实验步骤．