Question

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行操作：

a．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

b．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端檢上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套；

c．如圖甲，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄結(jié)點(diǎn)位置和兩個(gè)彈賛測(cè)力計(jì)的示數(shù)、兩根細(xì)繩的方向；

d．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫(huà)出它們所夾的對(duì)角線。

e．只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條， ；并按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；

f．比較和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

（1）把步驟e中的內(nèi)容補(bǔ)充完整_____________。

（2）本實(shí)驗(yàn)中步驟c和e兩次拉橡皮條的過(guò)程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學(xué)方法__________。

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法

（3）下列操作有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_________（填字母代號(hào)）。

A．實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對(duì)拉，選擇兩個(gè)讀數(shù)相同的測(cè)力計(jì)

B．拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng)，并且要盡量長(zhǎng)一些

C．彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D．用兩彈賛測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

E．在記錄力的方向時(shí)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

（4）圖乙是該同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用同一標(biāo)度畫(huà)出的圖示，如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是_________。

（5）若小明和小剛兩位同學(xué)在家中想驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他們手中有一些彈性橡皮條（彈力滿足胡克定律，勁度系數(shù)為k）。如圖丙所示，他們將三根橡皮條的一端系在一起，另一端分別系上細(xì)線，仍保證橡皮條原長(zhǎng)相同，測(cè)得原長(zhǎng)L0=5.40 cm。接下來(lái)把貼有白紙的木板放在水平桌面上，兩人合作平行于紙面分別通過(guò)細(xì)線拉三根橡皮條至某一長(zhǎng)度（在彈性限度內(nèi)），保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時(shí)結(jié)點(diǎn)位置和三個(gè)橡皮條另一端的位置，量出三個(gè)端點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)O的距離分別為L(zhǎng)1=9.20 cm、L2=8.40 cm、L3=7.50 cm，請(qǐng)根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和記錄的數(shù)據(jù)作出驗(yàn)證力的平行四邊形定則的圖示，并說(shuō)明是如何驗(yàn)證的。

Answer 1

【答案】 （1）把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向 （2）B （3）ACE （4） （5）如圖所示，按比例作出平衡時(shí)三個(gè)橡皮條的拉力的圖示。

【解析】（1）把步驟e中的內(nèi)容補(bǔ)充完整：把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向 ；

（2）本實(shí)驗(yàn)中步驟c和e兩次拉橡皮條的過(guò)程，主要體現(xiàn)的科學(xué)方法是等效替代法，故選B；

（3）實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對(duì)拉，選擇兩個(gè)讀數(shù)相同的測(cè)力計(jì)，這樣可減小實(shí)驗(yàn)讀數(shù)的誤差，選項(xiàng)A正確；拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩不一定必須等長(zhǎng)，但要盡量長(zhǎng)一些，以便于記錄方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)C正確；用兩彈賛測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差不一定要盡可能大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在記錄力的方向時(shí)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，以減小記錄方向時(shí)的誤差，選項(xiàng)E正確；故選ACE。

（4）圖乙中的F是理論值，是實(shí)際值，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是；

（5）如圖所示，按比例作出平衡時(shí)三個(gè)橡皮條的拉力的圖示；分析說(shuō)明：將任意一個(gè)力反向延長(zhǎng)至等大，由平衡條件可知，這就是另外兩個(gè)力的合力；比較它與用平行四邊形定則作出的另外兩個(gè)力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗(yàn)證平行四邊形定則。