Question

13．用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图1所示，其中A为固定橡皮筋的图钉．O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图3是白纸上根据实验结果画出的图．

（1）本实验中“等效替代”的含义是D．
A、橡皮筋可以用细绳替代
B、左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C、右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D、两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
（2）沿着两个不同的方向拉弹簧秤，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，此时弹簧秤的指针如图2所示，这两个相互垂直的拉力的大小分别为F₁=2.5N和F₂=4.0N．
（3）图3中的F与F′两力中，F是F₁，F₂合力的理论值，F′是F₁、F₂合力的实验值．

Answer 1

分析 （1）该实验采用了“等效替代”的方法，即两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的形变相同；
（2）先得出弹簧秤的最小分度，再由指针的位置读出拉力的示数；
（3）该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致F₁与F₂合成的实际值与与理论值存在差别．

解答 解：（1）该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故ABC错误，D正确；
（2）由图可知，弹簧秤的最小分度为0.1N；
则读得：F₁=2.5 N，F₂=4.0  N．
（3）F是通过作图的方法得到合力的理论值，在平行四边形的对角线上，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，是F₁、F₂合力的实验值．
故答案是：（1）D，（2）2.5；4.0（3）F，F′．

点评 该题属于基础题目，考查了“验证力的平行四边形定则”的实验中基础知识，如等效思想即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代．