题目内容

10．某学习小组在“探究力的平行四边形定则”的实验中．
（1）其中的两个实验步骤分别是：
A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2．
B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向．
请指出以上步骤中的错误或疏漏：
A中未记下两条细绳的方向．
B中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．．
（2）该学习小组纠正了（1）中的问题后，某次实验中两个弹簧测力计的拉力F1、F2已在图1中画出，图中的方格每边长度表示2N，O点是橡皮条的结点，请用两个直角三角板严格作出合力F的图示，并求出合力的大小为10$\sqrt{2}$ N．

（3）图2乙是马诗雨同学在白纸上根据实验结果作出的力的示意图，F和F′中F是F1和F2合力的实际测量值．

分析 （1）步骤A中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤B中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同；
（2）根据F1、F2作出平行四边形，对角线表示合力，根据几何关系可以求出合力大小；
（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）本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示．
步骤A中未记下两条细绳的方向；步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．
（2）以F1、F2为临边，作出平行四边形，如图所示：
对角线表示合力，则F合=10$\sqrt{2}$ N
（3）本实验采用了“等效法”，F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，在平行四边形的对角线上，所以F′是F1和F2的合力的理论值，F是F1和F2的合力的实际测量值．
故答案为：（1）A中是：未记下两条细绳的方向；B中是：未说明把橡皮条的结点拉到位置O．
（2）如图；    10$\sqrt{2}$
（3）F

点评 本实验关键理解实验原理，根据实验原理分析实验步骤中有无遗漏或缺陷，因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．

练习册系列答案
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