Question

8．在做“验证力的平行四边形法则”的试验时：
（1）下列叙述正确的是AD
A．同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点，不能随意变动
B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90°，以便于算出合力的大小
C．力的夹角越大越好
D．必须使分力与合力在同一平面内
（2）如果实验情况如图甲所示，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；
图乙中的F与F?两力中，方向一定沿AO方向的是F′；
（3）一直两共点力F₁=4.0N，F₂=4.0N，两力之间夹角为60°，请你利用“力的平行四边形法则”计算这两个力的合力，合力大小为为$4\sqrt{3}$N（保留根号）．

Answer 1

分析 （1）在“验证力的平行四边形定则”实验中：需要注意的问题是：①弹簧秤与木板平面平行；②确定力的方向时取点越远越好，即绳越细越长越好；③确定方向时不能碰到线；④夹角既不能太大也不能太小；⑤画力的图示时使用同一的标度；⑥将节点拉到相同的位置保证效果相同，了解这些注意事项即可正确解答本题．
（2）明确“实验值”和“实际值”的区别即可正确解答本题；
（3）根据平行四边形定则结合几何关系求解．

解答 解：（1）A、为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同，要求在同一次实验中，O点位置不动，故A正确；
B、实验中对两弹簧之间的夹角没有具体要求，只要夹角适当，便于作图即可，有利于减小误差即可，并非要求夹角总为90°，故B错误；
C、在实验中两个分力的夹角大小适当，在作图时有利于减小误差即可，并非越大越好，若夹角太大，合力较小，这样会产生较大误差，故C错误；
D、为了体现合力和分力的效果相同，同时便于作图比较合力的理论值和实验值，要求分力与合力在同一平面内，故D正确．
故选AD．
（2）F₁与F₂合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F₁与F₂合力的实验值，其方向一定沿AO方向．
（3）根据平行四边形定则可知，合力应为这两个力为邻边构成的平行四边形的对角线，根据几何关系得：
合力F=2${F}_{1}cos30°=2×4×\frac{\sqrt{3}}{2}=4\sqrt{3}N$．
故答案为：（1）AD；（2）F′；（3）$4\sqrt{3}$

点评 该题比较全面的考察了验证平行四边形定则中的基础知识，对于这些基础知识和要求即要通过实验进行切身体会，同时也要通过练习加深理解．