Question

11．某學(xué)習小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，如圖甲所示，先用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點，接著在橡皮筋的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套B、C．實驗中用兩根彈簧測力計互成角度的把橡皮筋與細繩的結(jié)點拉到O點，再只用一根彈簧測力計同樣把結(jié)點拉到O點．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）圖乙中方向一定沿AO方向的是F′（選填“F”或“F′”）．
（2）某同學(xué)將實驗中的細繩換成橡皮筋，其它步驟不變，那么實驗結(jié)果不會（選填“會”或“不會”）發(fā)生變化．
（3）某同學(xué)用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）來探究求合力的方法，如圖丙所示，三根橡皮筋在O點相互連接，拉長后三個端點用圖釘固定在A、B、C三點．在實驗中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力大小，并通過OA、OB、OC的方向確定三個拉力的方向，從而探究求其中任意兩個拉力的合力的方法．在實驗過程中，下列說法正確的是D．
A．為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋
B．只需要測量橡皮筋的長度，不需要測出橡皮筋的原長
C．以O(shè)B、OC為兩鄰邊作平行四邊形，其對角線一定與OA在一條直線上且長度相等
D．多次實驗中即使O點不固定，也可以探究求合力的方法．

Answer 1

分析 1、在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別．
2、在實驗中注意細線的作用是提供拉力，采用橡皮筋同樣可以做到；
3、由題意可知該實驗利用了共點力的平衡來驗證力的平行四邊形定則，該實驗中需要記錄各力的大小和方向，各力的大小可以通過橡皮筋的伸長量來表示．

解答 解：（1）由圖可知，F(xiàn)是由平行四邊形定則得出的，由于會存在誤差，故F不一定與AO同向；而F′是通過實驗得出的，即F′一定與AO的拉力大小相等方向相反，
即F′一定沿AO方向；
（2）在實驗中細線是否伸縮對實驗結(jié)果沒有影響，故換成橡皮筋可以同樣完成實驗，故實驗結(jié)果不變；
（3）A、為了減小誤差，橡皮筋的伸長量應(yīng)該大些，故應(yīng)選擇勁度系數(shù)稍小的橡皮筋，故A錯誤；
B、需要知道橡皮筋的伸長量才能表示橡皮筋的彈力，故應(yīng)該測量橡皮筋的原長，故B錯誤；
C、由于橡皮筋的彈力與它的長度不成正比，所以O(shè)B、OC彈力的合力方向與以O(shè)B、OC為兩鄰邊做平行四邊形的對角線不重合，故C錯誤；
D、不同的O點依然滿足任意兩個橡皮筋彈力的合力與第三個橡皮筋彈力等大反向的特點，所以即使O點不固定，也可以探究求合力的方法，故D正確．
故選：D．
故答案為：（1）F′，（2）不會，（3）D．

點評 驗證力的平行四邊形定則是力學(xué)中的重點實驗，應(yīng)明確實驗的原理、數(shù)據(jù)處理方法及本實驗采用的物理方法．一定先要通過分析題意找出實驗的原理，通過原理即可分析實驗中的方法及誤差分析．