Question

9．有同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，在三段绳子分别挂上三组钩码，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F₁、F₂和F₃，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，系统仍能平衡的是BCD．
A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=4
B．钩码的个数N₁=N₃=3，N₂=4
C．钩码的个数N₁=N₂=N₃=4
D．钩码的个数N₁=3，N₂=4，N₃=6
（2）达到平衡时，需要记录的是AD．
A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．记录钩码的个数
（3）在作图时，你认为图2中甲是正确的．（填“甲”或“乙”）

Answer 1

分析 （1）两头挂有钩码的细绳跨过两光滑的固定滑轮，另挂有钩码的细绳系于O点（如图所示）．由于钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，所以O点受三个力处于平衡状态，由平行四边形定则可知：三角形的三个边表示三个力的大小；
（2）为验证平行四边形，必须作图，所以要强调三力平衡的交点、力的大小（钩码的个数）与力的方向；
（3）明确“实际值”和“理论值”的区别即可正确解答．

解答 解：（1）对O点受力分析

OA OB OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以0C等于OD．因此三个力的大小构成一个三角形．
A、2、2、4不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故A错误．
B、3、3、4可以构成三角形，则结点能处于平衡．故B正确．
C、4、4、4可以构成三角形，则结点能处于平衡．故C正确．
D、3、4、6可以构成三角形，则结点能处于平衡．故D正确．
故选：BCD
（2）为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故AD正确，BC错误．
故选：AD．
（3）以O点为研究对象，F₃的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F₁、F₂的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际．
故答案为：（1）BCD；（2）AD；（3）甲

点评 掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析，明确“理论值”和“实际值”的区别．