Question

在“探究力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．
（1）某同学在做该实验时
A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些
D．拉力F₁和F₂的夹角越大越好
认为其中正确的是

 

 （填入相应的字母）
（2）若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则

 

（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是

 

．
（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中

 

是F₁和F₂合力的实际测量值．

Answer 1

分析：（1）本实验采用“等效法”，即要求两次拉橡皮筋的效果相同，对于两弹簧拉力，为了减小误差，拉力需大一些，夹角适当大一些，不能太大，也不能太小．
（2）由平行四边形定则可得出两拉力的合力大小，比较拉力与弹簧秤的量程则可知5N量程的弹簧秤是否可用．
（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）A、拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果更好．故A正确．
B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行．以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度．故B正确；
C、在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果与两个力作用效果相同，且拉力适当大一些，减小测量的误差．故C正确；
D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误．
故选：ABC．
（2）两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为F=4

2

N=5.6N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用．
（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．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）ABC （2）不能、两个弹簧测力计的合力4

2

N大于5N量程；（3）F．

点评：本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法