Question

16．某同学用如图甲所示的实验装置来探究共点力的平衡条件．A、B是两个弹簧秤，O为连接A、B及悬挂重物M细线的结点．O为连接A、B及悬挂重物M对细线的结点．A另一端挂于固定点P，手持B弹簧秤左端，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计A和B的示数，并记录O点的位置．

（1）图中弹簧测力计A的示数为4.00N．
（2）下列必要的实验要求是ABC（请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）某次实验测得A、B两弹簧秤拉力F₁、F₂的图示如图所示，在图中作出它们的合力，之后将F₁、F₂的合力与重物M的重力进行比较，多次实验可得出共点力的平衡条件，请你完成作图．
（4）完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是（　　）
A．重物越重越好
B．弹簧秤、细线应贴近木板且与木板平行
C．连接弹簧秤及重物的细线应适当长些
D．两弹簧秤间的夹角越大越好
（5）某次实验中，弹簧B拉力水平．现换一个较轻的重物悬挂，该同学仍要让结点O静止在原位置，下列针对改变B弹簧秤拉力大小和方向的措施中可行的是C．
A．只减小拉力的大小
B．只改变拉力的方向
C．手持端向下移动，并增大拉力
D．手持端向上移动，并减小拉力．

Answer 1

分析 （1）确定出弹簧测力计的分度值，从而读出弹簧秤的读数；
（2）在该实验中，由于P、O的位置确定，则A弹簧的拉力大小和方向一定，合力又一定，则弹簧B的拉力大小和方向也一定，不需进行多次实验；
（3）根据平行四边形定则作出图象；
（4）正确理解和应用平行四边形定则，明确合力和分力的大小关系，理解“等效法”在该实验中的应用，根据实验原理分析即可；
（5）换一个较轻的重物悬挂，则两个弹簧秤的合力减小，方向不变，O点位置不变，则弹簧秤A的示数和方向都不变，作出平行四边形，根据平行四边形定则分析即可．

解答 解：（1）弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N．图中弹簧测力计A的示数为4.00N．
（2）A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道．故A正确；
B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B正确；
C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性．故C正确；
D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验．故D错误．
故选：ABC．
（3）以F₁、F₂为临边作出平行四边形，对角线为其合力，如图所示：

（4）A、重物的重力要适中，不是越重越好，故A错误；
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，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、连接弹簧秤及重物的细线应适当长些，减小拉力方向的误差，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：BC
（5）换一个较轻的重物悬挂，则两个弹簧秤的合力减小，方向不变，O点位置不变，则弹簧秤A的示数和方向都不变，

根据平行四边形定则可知，可知可以使B弹簧手持端向下移动，并增大拉力，故C正确，ABD错误．
故选：C
故答案为：（1）4.00；（2）ABC；（3）如图所示；（4）BC；（5）C

点评 通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示．结合实验原理和合力与分力的关系，记忆需要注意的事项．