Question

20．某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图 （a）所示．

（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F₁和F₂的合力图示，并用F表示此力．
（2）有关此实验，下列叙述正确的是AC．
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
（3）本实验采用的科学方法是B
A．理想实验法  B．等效替代法  C．控制变量法    D．建立物理模型法
（4）图（b）所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）
答：甲．

Answer 1

分析 以F₁和F₂为邻边作平行四边形，通过O点的对角线表示合力F．
根据合力与分力的关系来分析判断；在分析合力和分力的大小关系时，可以类比一下平行四边形对角线和两边之间的关系．
明确实验理论值和实验值之间的关系即可正确解答；

解答 解：（1）根据两分力作出平行四边形，则对角线的长度表示合力的大小；如图所示；
（2）（2）A、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大．故A正确；
B、两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；
C、两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置O，故C正确；
D、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误．
故选：AC．
（3）本实验中使两次实验中效果相同，故采用的科学方法是等效替代法；
（4）本实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，而由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值F的方向与竖直方向总要有一定夹角，所以甲比较符合实验事实．
故答案为：（1）如图所示；（2）AC（3）B　（4）甲

点评 本题考查验证平行四边形定则的实验，解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，并能进行正确的受力分析，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题．