Question

17．如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F₁、F₂的大小．再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．

（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是：保证与F₁，F₂的作用效果相同．
（2）这位同学在实验中确定分力方向时，图甲所示的a点标记得不妥，其原因是：a离o点太近误差大，为了更准确地记下力的方向，a点应标记在绳套的末端．
（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中F是F₁和F₂合力的实际测量值．
（4）图乙中方向一定沿AO方向的力是F（填“F”或“F′”）．

Answer 1

分析 验证力的平行四边形定则的实验中需要我们让两次拉时的效果相同，且需要记录下拉力的大小及方向；
在找出力的方向时，应使两点距离大一些，这样可以减小误差．
分析两个合力的来源可知实验值及真实值；

解答 解：（1）两次拉到同一位置可以保证与F₁，F₂的作用效果相同；
（2）由图可知，o、a两点距离太近，画力的方向时容易产生误差，应使a离o远一些；
（3）实际测量值一定与AO在同一直线上，而另一合力是由平行四边形得出的，一定为平行四边形的对角线，故F为实际测量值，F′为理论值；
（4）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，由于误差的存在F和F′方向并不在重合．
故答案为：（1）保证与F₁，F₂的作用效果相同，（2）a离o点太近误差大，为了更准确地记下力的方向，a点应标记在绳套的末端
（3）F  （4）F

点评 本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．