Question

12．如图1所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上的D点，用两把弹簧秤将橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．记下相应数据，并通过力的图示进行验证．
（1）以下相关操作中正确的是B
A．同一次实验过程中，O点的位置允许变动．
B．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度．
C．实验中，先将其中一把弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一只弹簧秤拉力的大小和方向，使橡皮条另一端拉到O点．
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角必须取90°，以便于计算合力的大小．
（2）若由于F₂的误差使F₁与F₂的合力F方向略向左偏，如图1所示，但F大小等于F′，引起这一结果的原因可能是F₂的大小比真实值偏小，F₂的方向与F₁的夹角比真实值偏小．（选填“大”或“小”）
（3）某同学在坐标纸上用力的图示画出两弹簧秤拉力F_A、F_B的大小和方向如图2所示，请在图中作出F_A、F_B的合力F'．

Answer 1

分析 （1）本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择．
（2）以F₁和F′为平行四边形的邻边和对角线，作平行四边形，从而确定F₂大小和方向的误差．
（3）根据平行四边形原则画出合力．

解答 解：A、该实验采用的是“等效替换”，所以同一次实验过程中，O点的位置不允许变动，故A错误；
B、实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故B正确；
C、本实验中，弹簧秤的拉力应不超过量程，弹簧称拉力不需要达到最大量程，只要使两次效果相同就行，故C错误；
D、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向之间的夹角不一定取90°，故D错误；
故选：B．
（2）根据F₁和F′为平行四边形的邻边和对角线，作平行四边形，如图所示，

根据图象知，F₂的大小比真实值偏小，F₂的方向使它与F₁的夹角比真实值偏小．
（3）F_A、F_B的合力F′，如图所示：

故答案为：（1）B；（2）小； 小；（3）图象如图所示

点评 本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同，同时要明确实验原理和步骤，以及知道实验的注意事项．