Question

15．某研究小組的同學(xué)在水平放置的方木板上做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時：

（1）利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O以及兩只彈簧秤拉力的大小和方向，如圖（a）所示，圖中每一小格長度均代表0.5N，則F₁與F₂的合力大小為3.0N．
（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是C
A．彈簧秤應(yīng)先在豎直方向進(jìn)行調(diào)零
B．橡皮筋對結(jié)點(diǎn)O的拉力就是兩彈簧秤對結(jié)點(diǎn)O的拉力F₁與F₂的合力
C．兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同
D．若要改變彈簧秤的拉力大小而又要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整兩只彈簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只減小即可
（3）圖（b）所示是甲、乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中力F′是用一只彈簧秤拉橡皮筋時的圖示，則哪一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定存在問題？請簡單說明理由．
答：乙同學(xué)，因?yàn)橐彝瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果F′的方向不與橡皮筋的伸長方向在同一直線上．

Answer 1

分析 以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，通過O點(diǎn)的對角線表示合力F，據(jù)此可正確畫出F₁和F₂的合力圖示；
明確實(shí)驗(yàn)理論值和實(shí)驗(yàn)值之間的關(guān)系即可正確解答；
該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”法即要求兩次拉橡皮筋時，要使橡皮筋產(chǎn)生的形變相同，即拉到同一位置．

解答 解：（1）以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，與F₁和F₂共點(diǎn)的對角線表示合力F，標(biāo)上箭頭．如圖所示

則F₁與F₂的合力大小為3.0N．
（2）A、彈簧秤應(yīng)先在水平方向進(jìn)行調(diào)零，故A錯誤；
B、橡皮筋對結(jié)點(diǎn)O的拉力與兩彈簧秤對結(jié)點(diǎn)O的拉力F₁與F₂的合力是一對平衡力，故B錯誤；
C、兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C正確；
D、根據(jù)平行四邊形定則可知，合力不變，只增大一個分力的大小時，另一個分力的大小和方向都變化，故D錯誤．
故選：C．
（3）用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上，
所以乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在問題，因?yàn)橐彝瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果F′的方向不與橡皮筋的伸長方向在同一直線上．
故答案為：（1）3.0；（2）C；（3）乙同學(xué)，因?yàn)橐彝瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果F′的方向不與橡皮筋的伸長方向在同一直線上

點(diǎn)評 本題要防止產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識，認(rèn)為橡皮筋的拉力是兩彈簧測力計(jì)的拉力，根據(jù)合力與分力等效關(guān)系分析，一個彈簧測力計(jì)的拉力是兩個彈簧測力計(jì)拉力的合力．