Question

15．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳（绳另一端都有绳套），用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是CE（填入相应的字母）．
（2）“验证力的平行四边形定则”的某次实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．图乙中的F与F′（为一个弹簧秤拉时记下的拉力）两力中，方向可能不沿AO方向的是F（填入相应的字母）．
（3）关于分力F₁、F₂的大小、方向以及两个力的合力F的说法中正确的是BD
A．F₁或F₂的大小总是小于合力F的大小
B．F₁和F₂的夹角为0°到180°之间某一值时，F₁大小不变，F₂增大合力F可能减小
C．F₁和F₂的夹角为0°到180°之间某一值时，F₁、F₂同时增大合力F一定增大
D．F₁和F₂的夹角在0°到180°之间时，若F₁、F₂的大小不变，则合力F的大小随F₁与F₂夹角的减小而增大．

Answer 1

分析 （1）在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤能测出力的大小．因此细线的长度没有限制，弹簧秤的示数也没有要求，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行．
（2）明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别；
（3）根据平行四边形定则作出合力，从而确定合力的大小和分力与合力的夹角．

解答 解：（1）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长．故A错误；
B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B错误；
C、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确；
D、在用两个弹簧秤同时拉细绳时，不要求两个弹簧秤的读数相等．故D错误；
E、要求用一个力拉和用两个力拉时的效果应相同，即必须将橡皮条拉至同一位置，故E正确．
故选：CE．
（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，F不沿AO方向；
（3）A、两个力的合力可能比原来的每个分力大，也可能比每个分力小，也可能与分力相等，故A错误；
B、保持两个力之间的夹角θ不变，使其中一个力F增大，合力不一定增大，如当θ为180°时，较小的分力增加，合力减小，故B正确；
C、F₁、F₂同时增大，合力F可能减小，如当θ为180°时，较小的分力增加的比较大的分力大时，合力减小，故C错误；
D、根据平行四边形定值可知，F₁和F₂的夹角在0°到180°之间时，若F₁、F₂的大小不变，则合力F的大小随F₁与F₂夹角的减小而增大，故D正确；
故选：BD
故答案为：（1）CE；（2）F；（3）BD

点评 验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法，难度适中．