2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第5講 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則學(xué)案

第5講　實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則 　　　　　　　　　　　 微知識(shí) 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則。 2．實(shí)驗(yàn)原理 等效法：使一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用效果相同，都是使同一條一端固定的橡皮條伸長到某點(diǎn)，所以這個(gè)力F′就是那兩個(gè)力F1和F2的合力。作出力F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F′的大小和方向是否相同。 3．實(shí)驗(yàn)器材 方木板，白紙，彈簧測力計(jì)(兩個(gè))，三角板，刻度尺，圖釘(若干個(gè))，細(xì)芯鉛筆，橡皮條，細(xì)繩套(兩個(gè))。 4．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。 (2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套。 (3)用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置O，如圖所示，記錄兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向。 (4)用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示。 (5)只用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F′的圖示。 (6)比較力F′與用平行四邊形定則求出的合力F在大小和方向上是否相同。 (7)改變兩個(gè)力F1和F2的大小和夾角，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。 5．注意事項(xiàng) (1)不要直接以橡皮條端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可拴一短細(xì)繩連兩細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)O的位置。 (2)在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同。 (3)不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計(jì)讀數(shù)有無變化。 (4)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向。不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn)，取掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連直線確定力的方向。 (5)在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些。 6．誤差分析 (1)彈簧測力計(jì)本身不夠準(zhǔn)確造成的誤差，為此要選擇比較準(zhǔn)確的彈簧測力計(jì)。 (2)彈簧測力計(jì)讀數(shù)和作圖造成偶然誤差，需要多做幾次實(shí)驗(yàn)，并且使兩分力F1、F2的夾角適當(dāng)大些。 一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。) 1．同一次實(shí)驗(yàn)中只要使彈簧伸長的長度相等即可，沒有必要把結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O點(diǎn)。(×) 2．細(xì)繩的作用之一記錄力的方向，其長短對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響。(×) 3．彈簧測力計(jì)的作用是記錄力的大小，其準(zhǔn)確度會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的精確度。(√) 二、對(duì)點(diǎn)微練 1．(實(shí)驗(yàn)原理)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指(　　) A．彈簧測力計(jì)的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變 C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在同一方向上伸長到同一位置 解析　合力與分力之間是等效替代關(guān)系，所以在實(shí)驗(yàn)中的作用效果相同是指橡皮條的伸長量相同且伸長到同一位置。 答案　D 2．(實(shí)驗(yàn)操作)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下面列出的措施中，不利于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(　　) A．橡皮條彈性要好，拉到O點(diǎn)時(shí)拉力應(yīng)適當(dāng)大些 B．兩個(gè)分力F1和F2間的夾角要盡量大些 C．拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計(jì)平行貼近木板面 D．拉橡皮條的繩要細(xì)，而且要稍長一些 解析　拉力“適當(dāng)”大些能減小誤差；而夾角“盡量”大些，則使作圖誤差變大；橡皮條等“貼近”木板，目的是使拉線水平；繩子要細(xì)且稍長便于確定力的方向，因此選B項(xiàng)。 答案　B 見學(xué)生用書P034 微考點(diǎn)　1　實(shí)驗(yàn)操作和誤差分析 核|心|微|講 本實(shí)驗(yàn)的原理是兩個(gè)力共同作用的效果與一個(gè)力作用的效果相同，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)正確使用器材，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄哪些數(shù)據(jù)，并理解這樣做的原因。 典|例|微|探 【例1】　在“探究求合力的方法”時(shí)，先將橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮筋，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮筋。 (1)(多選)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮筋的要求中，下列說法中正確的有________。(填選項(xiàng)字母) A．將橡皮筋拉伸相同長度即可 B．將橡皮筋沿相同方向拉到相同長度 C．將彈簧測力計(jì)都拉到相同刻度 D．將橡皮筋和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置 (2)(多選)在操作過程中，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法有________。(填選項(xiàng)字母) A．兩細(xì)繩必須等長 B．彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮筋都應(yīng)與木板平行 C．拉橡皮筋的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些 D．用兩彈簧測力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧測力計(jì)示數(shù)之差應(yīng)盡可能大 (3)若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的。 【解題導(dǎo)思】 (1)兩次拉伸橡皮筋時(shí)，為什么要保證結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置？ 答：這樣才能認(rèn)為產(chǎn)生相同的效果。 (2)畫力的圖示時(shí)，為什么要求標(biāo)記同細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)些？ 答：這樣作圖確定力的方向時(shí)誤差較小。 解析　(1)兩次拉橡皮筋的長度和方向都應(yīng)相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；彈簧測力計(jì)不需要拉到相同刻度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩次拉力效果需相同，D項(xiàng)正確。 (2)兩細(xì)繩要互成角度，并非要等長，A項(xiàng)錯(cuò)誤；為了減小實(shí)驗(yàn)中因摩擦造成的誤差，并使所有力都與木板平行，B項(xiàng)正確；為了使方向記錄得更準(zhǔn)些，C項(xiàng)正確；彈簧測力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，拉力不能太大，也不能太小，對(duì)兩力之差沒有過多要求，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (3)F′的方向一定沿著橡皮筋的方向，由于實(shí)驗(yàn)有誤差，所以平行四邊形的對(duì)角線不一定沿著橡皮筋方向。 答案　(1)BD　(2)BC　(3)甲 題|組|微|練 1.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整： (1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O。 (2)記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線。 (3)只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計(jì)的示數(shù)F3，_______________________ ___________________。 (4)按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3。 (5)根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F。 (6)比較__________________的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 答案　(3)沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線 (6)合力F與F3的大小、方向 2．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中。 (1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容： A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線。 B．在其中一根細(xì)線上掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：__________、__________、__________。 C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B，C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙表示，小心調(diào)整B，C的位置，使___________________ _____________________________________________________， __________，記錄________________________________________ _________________________。 (2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中＝________。 解析　(1)根據(jù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)步驟可知，B中應(yīng)記錄的是結(jié)點(diǎn)O的位置；鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力大小)；拉力方向(或細(xì)線方向)。C中調(diào)整B，C位置的目的是使橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O′與步驟B中記錄的結(jié)點(diǎn)位置重合，需要記錄的是細(xì)線方向和鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力大小)。 (2)若平行四邊形定則得到驗(yàn)證，設(shè)每個(gè)鉤碼重為G，則F＝5G，F(xiàn)1＝4G，F(xiàn)2＝3G，由三角函數(shù)關(guān)系可知三力恰好構(gòu)成直角三角形，則cosα＝，cosβ＝，所以＝。 答案　(1)B.結(jié)點(diǎn)O的位置　鉤碼個(gè)數(shù)　拉力方向(或細(xì)線方向) C．橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O′與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合　鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)細(xì)線的方向 (2) 微考點(diǎn)　2　實(shí)驗(yàn)的遷移、拓展和創(chuàng)新 核|心|微|講 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄下合力和分力的大小和方向，下列方法中也能達(dá)到同樣的目的。 1．用細(xì)繩上掛鉤碼的方法記錄力的大小。 2．用一只彈簧測力計(jì)也可以完成實(shí)驗(yàn)。 3．用DIS實(shí)驗(yàn)裝置來記錄力的大小。 典|例|微|探 【例2】　某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。 ②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示： F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F＝2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′。 ④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。 完成下列作圖和填空： (1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝________ cm。 (2)測得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，則FOA的大小為______ N。 (3)在圖丁中根據(jù)給出的標(biāo)度，作出FOA和FOB的合力F′的圖示。 (4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 【解題導(dǎo)思】 (1)橡皮筋的F－l圖象斜率的物理意義？ 答：表示橡皮筋的勁度系數(shù)。 (2)橡皮筋的OA、OB段拉力大小有何關(guān)系，為什么？ 答：相等，涂抹潤滑油的掛鉤相當(dāng)于定滑輪。 解析　(1)如圖所示，由圖象可知，當(dāng)F＝0時(shí)的長度即為原長，l0＝10.0 cm。 (2)由圖象可知， F＝(l－l0)k＝0.5(l－10)。 當(dāng)l＝OA＋OB＝13.60 cm時(shí)，F(xiàn)＝(13.60－10.0)×0.5 N＝1.80 N。 (3)如圖所示。 (4)比較F′與FOO′的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 答案　(1)見解析圖　10.0(9.8、9.9、10.1均正確) (2)1.80(1.70～1.90均正確)　 (3)見解析圖　(4)FOO′ 題|組|微|練 3．完成以下“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)主要步驟： (1)如圖甲，用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，記下結(jié)點(diǎn)位置O和兩測力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及兩細(xì)繩套的方向。 (2)如圖乙，用一只彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到________，記下細(xì)繩套的方向(如圖丙中的c)，讀得彈簧測力計(jì)的示數(shù)F＝________。 (3)如圖丙，按選定的標(biāo)度作出了F1、F2的圖示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中： a．按同樣的標(biāo)度作出力F的圖示； b．按力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′。 解析　該實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代，所以用一只彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，由彈簧測力計(jì)讀出拉力為4.0 N，根據(jù)力的平行四邊形定則畫出力的圖示如圖所示。 答案　(2)同一位置O　4.0 N (3)如圖所示 4.如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過光滑鉸鏈連接長0.3 m的桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。保持桿在水平方向，按如下步驟操作： ①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ。 ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零。 ③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)。 ④取下鉤碼，移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉恰? 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到下列表格。 F1/N 1.001 0.580 … 1.002 … F2/N －0.868 －0.291 … 0.865 … θ 30° 60° … 150° … (1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________(填“F1”或“F2”)。鉤碼質(zhì)量為________kg。(保留一位有效數(shù)字) (2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，對(duì)此操作說明正確的是________。(填選項(xiàng)字母) A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零 B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響 C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響 D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差 解析　(1)A傳感器中的力均為正值，故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1，平衡時(shí)，mg＝F1sinθ，當(dāng)θ＝30°時(shí)，F(xiàn)1＝1.001 N，可求得m＝0.05 kg。 (2)在掛鉤碼之前，對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零，目的是為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響，故C項(xiàng)正確。 答案　(1)F1　0.05　(2)C 見學(xué)生用書P036 1．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。 (1)本實(shí)驗(yàn)中，采用下列哪些方法和步驟可以減小實(shí)驗(yàn)誤差________。(填選項(xiàng)字母) A．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量小些 B．兩個(gè)分力F1、F2間的夾角盡量大些 C．細(xì)繩要稍短一些 D．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度 (2)(多選)為了完成實(shí)驗(yàn)，在用兩個(gè)完全相同的彈簧秤成一定角度拉橡皮筋時(shí)，必須記錄的有________。(填選項(xiàng)字母) A．兩細(xì)繩的方向　　　　　 B．橡皮筋的原長 C．兩彈簧秤的示數(shù) D．結(jié)點(diǎn)O的位置 (3)本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代法，但若將細(xì)繩也換成橡皮筋，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？ 答：________________(填“變化”或“不變化”)。 (4)(多選)若保持結(jié)點(diǎn)O的位置及OB繩方向不變，而將OC順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度，其他操作均正確，則________。(填選項(xiàng)字母) A．彈簧秤甲的示數(shù)不變 B．彈簧秤甲的示數(shù)一直減小 C．彈簧秤乙的示數(shù)可能增大 D．彈簧秤乙的示數(shù)一定先減小后增大 解析　(1)根據(jù)平行四邊形定則可知夾角太小將會(huì)導(dǎo)致合力過大，導(dǎo)致一個(gè)彈簧拉時(shí)可能超過量程，故夾角不能太小或太大，適當(dāng)即可，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；為了準(zhǔn)確記下拉力的方向，故采用兩點(diǎn)描線時(shí)兩點(diǎn)應(yīng)盡量距離大一些，故細(xì)繩應(yīng)長些，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；為了防止出現(xiàn)分力的情況，應(yīng)讓各力盡量貼近木板，且與木板平行，同時(shí)，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧秤刻度，故D項(xiàng)正確。(2)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證力的平行四邊形定則，要根據(jù)兩個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)兩個(gè)拉力的大小和方向做出平行四邊形求出其合力大小，然后與一個(gè)彈簧拉橡皮筋時(shí)的拉力大小進(jìn)行比較，最后得出結(jié)論，故需要記錄的是兩彈力的大小和方向，以及結(jié)點(diǎn)O的位置，故ACD項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)由于O點(diǎn)的作用效果相同，將兩個(gè)細(xì)繩套換成兩根橡皮條，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(4)對(duì)點(diǎn)O受力分析，受到兩個(gè)彈簧的拉力和橡皮條的拉力，保持結(jié)點(diǎn)O的位置及OB繩方向不變，其中橡皮條長度不變，其拉力大小不變，彈簧秤甲的示數(shù)一直減小，彈簧秤乙的示數(shù)可能增大，也有可能減小，故AD項(xiàng)錯(cuò)誤，BC項(xiàng)正確。 答案　(1)D　(2)ACD　(3)不變化　(4)BC 2．某同學(xué)在學(xué)完“力的合成”后，想在家里做實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”。他從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里借來兩個(gè)彈簧秤，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 A．在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧秤彈力的大小和方向 B．在一個(gè)彈簧秤的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下靜止時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F C．將一根大約30 cm長的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端分別拴在兩個(gè)彈簧秤的掛鉤上。在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開細(xì)線，使兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示 D．在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧秤的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F′ (1)在步驟C中，彈簧秤的讀數(shù)為________ N。 (2)在步驟D中，合力F′＝________ N。 (3)若___________________________________________________ ________________，就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則。 解析　(1)彈簧秤讀數(shù)時(shí)需要估讀，最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出，根據(jù)圖甲彈簧秤指針的位置，可讀出力的大小為3.00 N。 (2)根據(jù)力的大小可以用線段的長度來表示，利用刻度尺和三角板在圖乙上由已知的兩個(gè)力作出平行四邊形，測量出平行四邊形的對(duì)角線的長度，與標(biāo)度1 N的長度進(jìn)行比較，可求出F′的大小為(5.0±0.2) N。 (3)若F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則。 答案　(1)3.00　(2)5.0±0.2　 (3)F′在豎直方向且數(shù)值與F近似相等 3．為了較準(zhǔn)確地測量某細(xì)線能承受的最大拉力，小聰、小明分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 小聰在實(shí)驗(yàn)室里找到一個(gè)彈簧測力計(jì)，按圖甲所示安裝細(xì)線和測力計(jì)后，他用力緩慢豎直向下拉測力計(jì)，直到測力計(jì)的示數(shù)達(dá)到量程(細(xì)線沒有斷裂)，讀出測力計(jì)的示數(shù)F，將F記為細(xì)線能承受的最大拉力。 小明在實(shí)驗(yàn)室里還找到一把刻度尺和一個(gè)玩具小熊，接著進(jìn)行了如下的操作： ①用刻度尺測出細(xì)線的長度L，用彈簧測力計(jì)測出玩具小熊的重力G。 ②按圖乙所示安裝玩具小熊、細(xì)線(玩具小熊懸掛在細(xì)線的中點(diǎn))。 ③兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)直到細(xì)線斷裂，讀出此時(shí)兩手間的水平距離d。 ④利用平衡條件算出結(jié)果。 在不計(jì)細(xì)線質(zhì)量和伸長影響的情況下，請(qǐng)回答： (1)小明算出的細(xì)線能承受的最大拉力是________(用L、G、d表示)；兩位同學(xué)中，________(填“小聰”或“小明”)的測量結(jié)果較準(zhǔn)確。 (2)在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是________。(填選項(xiàng)字母) A．細(xì)線上的拉力大小不變 B．細(xì)線上的拉力大小減小 C．細(xì)線上拉力的合力大小不變 D．細(xì)線上拉力的合力大小增大 解析　(1)以細(xì)線的中點(diǎn)為研究對(duì)象，受到豎直向下的拉力(大小等于玩具小熊所受重力的大小G)、分別沿線方向的兩個(gè)彈力，根據(jù)題意和平衡條件、數(shù)學(xué)知識(shí)可得＝，解得Tm＝；小聰同學(xué)把測力計(jì)的量程的大小記為細(xì)線能承受的最大拉力的大小的做法不妥，有可能測力計(jì)所受的彈力已經(jīng)達(dá)到量程，而細(xì)線能承受的拉力還沒有達(dá)到最大值，因此，相比之下，小明同學(xué)的測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。 (2)根據(jù)題意和平衡條件、數(shù)學(xué)知識(shí)可得＝，解得T＝(其中x為兩手間的水平距離)，則在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)的過程中，細(xì)線上的拉力大小在不斷增加，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件的推論可知，在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動(dòng)的過程中，細(xì)線上的拉力的合力大小始終等于玩具小熊所受重力的大小G，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　(1)　小明　(2)C 13