Question

“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．
（2）本实验采用的科学方法是______
A．理想实验法　　 B．等效替代法
C．控制变量法　　 D．建立物理模型法
（3）某同学在做该实验时认为：
A．拉橡皮条的细绳长一些，实验效果较好
B．拉橡皮条时，弹簧秤、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
其中不正确的是______（填入相应的字母）．

Answer 1

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．
故答案为：F′．
（2）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，因此ACD错误，B正确．
故本题答案是：B．
（3）A、在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，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，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；
C、实验中，弹簧的读数适当大些，可以减小作图时的偶然误差，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．
本题选错误的，故选D．
分析：（1）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；
（2）该实验采用了等效替代法；
（3）本实验的原理为：F'的作用效果应与另外两个力的作用效果相同，则可知，F'即为两力的合力；根据平行四边形定则作出两个分力的合力F，再作出F'的图示，比较F与F'则可验证平行四边形定则．
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．