某同学做“验证力的平行四边形定则的实验．如图甲所示.其中A为固定橡皮条的图钉.O为橡皮条与细绳的结点.OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)如果没有操作失误.图乙中的F与F′两力中.方向一定沿AO方向的是F’．(2)该同学在某次实验中.先让两个弹簧秤并排靠拢一起用力把节点O拉到某一位置．他保持弹簧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验．如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F’．
（2）该同学在某次实验中，先让两个弹簧秤并排靠拢一起用力把节点O拉到某一位置．他保持弹簧秤1的读数不变，缓慢逐渐减小BOA的夹角（∠BOA一直大于90⁰），为了保持节点O的位置不变，他对弹簧秤2应如何操作？B
A．保持弹簧秤2的读数不变，使∠COA缓慢变小；
B．缓慢增大弹簧秤2的读数，使∠COA缓慢变小；
C．先缓慢增大弹簧秤2的读数再缓慢减小读数，使∠COA缓慢减小；
D．缓慢增大弹簧秤2的读数，使∠COA先减小再增大．
（3）实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
上述步骤中，①有重要遗漏的步骤的序号是C和E；②遗漏的内容分别是记下两个分力的方向和将橡皮条结点拉至O点．

分析（1）明确实验原理即可明确力F和F'的关系；
（2）要使结点不变，应保证合力大小、方向不变，保持A的读数不变，即要求一个分力大小不变，故可以根据平行四边形定则作图分析得出结果；
（3）步骤C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E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；．

解答解：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，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，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知：保持D点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下：
所以由图可知α角逐渐变小时，B的示数减小，∠COA先减小再增大，故ABC错误，D正确．
（3）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．
故错误的步骤为：C，未记下记下两个分力的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O．
故答案为：（1）F'；（2）D；（3）C、E；记下两个分力的方向；将橡皮条结点拉至O点

点评本实验关键理解验证平行四边形定则的实验原理，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．

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4．

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