Question

4．在研究力的合成实验中，某同学在在探究出了力的合成遵循平行四边形定则后，对所得结论仍存疑虑，决定再做一次实验，验证平行四边形定则是否成立，实验中分别画出了用两个力拉橡皮条的拉力F₁、F₂的方向，如图中左右两边的虚线，用一个力拉拉橡皮条时拉力F的方向，如图中中间的虚线所示，并记录了用弹簧秤测得的这三个力的大小
F₁=3.30N、F₂=4.10N、F=3.80N，
（1）用一个力拉橡皮条和用两个力拉橡皮条必须将橡皮条的末端拉到相同的位置．
（2）取1cm的线段表示1N的力，请画出这三力的图示，
（3）并以F₁、F₂为邻边画出平行四边形，画出用平行四边形定则求出的合力F′．
（4）比较F和F′可得，在误差允许范围内F和F′大小相等，方向相同．

Answer 1

分析 （1）用一个力拉橡皮条时和用两个力拉橡皮条时，作用效果相同；
（2）根据力的图示法作出三个力的图示；
（3）根据平行四边形定则作出F₂与F₁的合力；
（4）在误差允许范围内F和F′大小相等，方向相同，则可得到力的合成遵循平行四边形定则．

解答 解：（1）用一个力拉橡皮条时和用两个力拉橡皮条时，作用效果相同，则必须将橡皮条的末端拉到相同的位置；
（2）取1cm的线段表示1N的力，根据力的图示法作出图象，如图所示：
（3）并以F₁、F₂为邻边画出平行四边形，画出用平行四边形定则求出的合力F′，如图所示：
（4）比较F和F′可得，在误差允许范围内F和F′大小相等，方向相同，则可得到力的合成遵循平行四边形定则．
故答案为：（1）相同的位置；（2）如图所示；（3）如图所示；（4）相等；相同．

点评 解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则，要求同学们能正确作出力的图示，力的图示包括力的大小、方向和作用点，难度适中．