Question

2．在验证力的平行四边形法则的实验中，其中的三个实验步骤如下：
（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两测力计的读数F₁和F₂．
（2）在纸上根据F₁和F₂的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F．
（3）只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F′和细绳的方向．
以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出错在哪里？
（1）中是没有记录两力的方向
（2）中是根据两个力的大小和方向
（3）中是将结点拉到同一位置
（4）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'．

Answer 1

分析 明确该实验的实验原理，从而进一步明确实验步骤，测量数据进行分析，从而找出对应的错误；
根据实验原理明确哪一个是通过合成得出的合力，哪一个是通过实验得出的合力．

解答 解：（1）该实验采用“等效法”进行，即一个弹簧秤和两个弹簧秤拉橡皮条与细绳套的结点时应该拉至同一位置O点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力的大小，还要记录其方向，这样才能做平行四边形，从而验证两个力的合力大小和方向是否与一个力的大小和方向相同．
（2）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′．
故答案为：
（1）（1）没有记录两个力的方向；（2）根据两个力的大小和方向；（3）将结点拉到同一位置．
（2）F′

点评 本题考查验证平行四边形定则的实验，直接考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作，对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础，同时注意重点掌握数据分析的基本方法和误差分析以及注意事项等基本内容．