Question

14．有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F_TOA、F_TOB和F_TOC，回答下列问题：
（1）（单选）改变钩码个数，实验不能完成的是A．
A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=4
B．钩码的个数N₁=N₃=3，N₂=4
C．钩码的个数N₁=N₂=N₃=4
D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是D．
A．用天平测出钩码的质量
B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向．

Answer 1

分析 （1）两头挂有钩码的细绳跨过两光滑的固定滑轮，另挂有钩码的细绳系于O点（如图所示）．由于钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，所以O点受三个力处于平衡状态，由平行四边形定则可知：三角形的三个边表示三个力的大小；
（2）为验证平行四边形，必须作图，所以要强调三力平衡的交点、力的大小（钩码的个数）与力的方向；

解答 解：（1）对O点受力分析
OA  OB  OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以0C等于OD．因此三个力的大小构成一个三角形．
A、以钩码的个数表示力的大小，只能两分力沿直线时才能构成三角形，不符合实验方法，故A错误；
B、以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等腰三角形，故B正确；
C、以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，故C正确；
D、以钩码的个数表示力的大小，三力为边构成等边三角形，故D正确； 
要求选择不正确的，故选：A．
（2）为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，只要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向即可，故D正确，ABC错误．
故选：D．
故答案为：（1）A；（2）D．

点评 本题考查验证平行四边形定则的实验验证，要求掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析．