Question

15．李明同学在做“探究求合力的方法”实验时，利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图（a）所示．
（1）试在图（a）中作出无实验误差情况下F₁和F₂的合力图示，并用F表示此力．
（2）有关此实验，下列叙述正确的是AC
A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
（3）如图（b）所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）张华．
（4）在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）
①F₁的方向比真实方向偏左；②F₂的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F₁线和F₂线平行．．
（5）本实验采用的科学方法是B
A．理想实验法       B．等效替代法        C．控制变量法       D．建立物理模型法．

Answer 1

分析 （1）以F₁和F₂为邻边作平行四边形，通过O点的对角线表示合力F．
（2）根据合力与分力的关系来分析判断；
（3）明确实验理论值和实验值之间的关系即可正确解答；
（4）出现误差的原因主要是测力的大小时出现误差，或者在做平行四边形时出现误差；
（5）本实验采用了等效替代法．

解答 解：（1）以F₁和F₂为邻边作平行四边形，与F₁和F₂共点的对角线表示合力F，标上箭头．如图所示．

（2）A、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大．故A正确．
     B、两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；
     C、两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置O．故C正确．
     D、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误；
故选：AC．
（3）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华符合实验事实．
（4）出现误差的原因主要是测力的大小时出现误差，或者在做平行四边形时出现误差，故具体情况可能为：①F₁的方向比真实方向偏左；②F₂的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F₁线和F₂线平行．
（5）实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故ACD错误，B正确．
故答案为：（1）如图；（2）AC；（3）张华； （4）①F₁的方向比真实方向偏左；②F₂的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F₁线和F₂线平行；（5）B

点评 解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，并能进行正确的受力分析，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题．