Question

某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中的示数为

 

N（保留两位有效数字）．
（2）下列的一些做法中，哪些是该实验中必须的实验要求

 

． （请填写选项前对应的字母）
A．弹簧测力计应在使用前校零
B．实验中必须保证OB水平
C．应测量重物M所受的重力
D拉线方向应与木板平面平行
E．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
F．改变拉力，进行多次实验，每次都要使AO与OB的夹角不变
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法．
①

 

②

 

．

Answer 1

分析：（1）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；
（2）弹簧测力计A挂于固定点，下端用细线挂一重物．当弹簧测力计B一端用细线系于O点，当向左拉使结点静止于某位置．弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小，同时画出细线的方向即为力的方向．虽悬挂重物的细线方向确定，但大小却不知，所以要测重物重力，同时注意拉力方向要与木板平面平行；
（3）挂重物的细线大小与方向一定，而弹簧测力计A大小与方向也一定，所以两力的合力必一定．当出现超出弹簧测力计A的量程时，通过改变其中一个力大小或另一个力方向来达到此目的．

解答：解：（1）由图示可知，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为3.6N．
（2）A、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A项需要；
B、该实验中不一定需要OB水平，故B项不需要；
C、弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小，同时画出细线的方向即为力的方向．虽悬挂重物的细线方向确定，但大小却不知，所以要测重物重力，故C项需要；
D、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故D项需要；
E、该实验中，改变拉力时，只要物体处于平衡状态，两弹簧拉力的合力与M的重力等大反向，因此O点不用每次静止在同一位置，故E不需要；
F、该实验中AO与OB的夹角大小不会影响实验结果，故F不需要．
故选：ACD．
（3）当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大．又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程．
故答案为：（1）3.6；（2）ACD；（3）改变弹簧测力计B拉力的大小，减小重物M的质量．

点评：通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示．同时值得注意其中有一力大小与方向均已一定，从而减少实验的操作步骤，解答实验问题的关键是明确实验原理．