某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时.操作过程如下:①将一张白纸固定在水平放置的木板上.橡皮筋的一端固定在A点.另一端拴上两个细绳套.用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套.使细绳套和橡皮筋的结点位于图1中的O点,②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向.同时读出两弹簧测力计的读数F1和F2,③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下：
①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图1中的O点；
②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数F₁和F₂；
③选取合适的标度在白纸上作出F₁和F₂的图示，由平行四边形定则作出F₁和F₂的合力F；
④用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点；
⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数F′；
⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向；
⑦改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论．

（1）对本实验的下列叙述中正确的是AD；
A．两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度
B．两细绳套必须等长
C．每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度
D．拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些
（2）某次操作时两弹簧测力计的指针指在图2中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为F_B=3.20 N、F_C=2.60 N；
（3）如果本实验所用弹簧测力计的量程均为5N．其中图3甲中F₁=3.00N、F₂=3.80N，且两力互相垂直；图乙中F₁=F₂=4.00N，且两力的夹角为30°；图丙中F₁=F₂=4.00N，且两力的夹角为120°．其中明显不符合操作的是图乙．

分析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，由弹簧测力计的读数规则读出弹簧秤的示数，抓住弹簧测力计的量程，通过平行四边形定则求出合力的大小，从而判断弹簧测力计能否测量合力的大小．

解答解：（1）A、在该实验中要求每次拉橡皮筋的时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即要到同一位置，这样两次的效果带等效，才符合“等效替代”法，故A正确；
B、绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，所以绳子不需要等长，故B错误；
C、拉力的大小没有限制，每次做实验的时候，拉力大小不要求相等，所以不需要将弹簧测力计拉伸到相同的刻度，故C错误；
D、为了减小误差，拉橡皮条的细绳需长些，标记方向的两点要远些，故D正确．
故选：AD
（2）由弹簧测力计的读数规则可知F_B=3.20 N、F_C=2.60 N；
（3）对于甲同学，合力$\sqrt{{3}^{2}+3．{8}^{2}}＜5N$．对于乙同学F_乙=2×4cos15°＞5N，对于丙同学，F_丙=4N．可见操作不合适的是乙同学，因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的量程．
故答案为：（1）AD；（2）3.20；2.60；（3）乙．

点评解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理，知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉，都必须将绳子的结点拉到同一点，保证产生相同的作用效果．

练习册系列答案

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