Question

20．“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，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F；
（2）对该实验需要注意的问题，下列说法正确的是B
A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧秤必须保持与木板板面平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角必须取90°，才能计算合力大小．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别；
（2）本实验的目的是验证力的平行四边形定则，研究合力与分力的关系，而合力与分力是等效的．本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，根据实验原理和方法来选择．

解答 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．故方向一定沿AO方向的是F，由于误差的存在F和F′方向并不在重合．
（2）A、本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O点位置不能变动，以保证橡皮筯伸长的长度相同，效果相同．故A错误；
B、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差．故B正确；
C、只要橡皮筋的另一端两次都接到O点，达到效果相同，拉力方向没有限制，橡皮筋不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，故C错误；
D、本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制．故D错误；
故选：B
故答案为：（1）F；（2）B

点评 本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．