Question

17．“探究力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，F₁和F₂分别对应于BO细线、CO细线对O点的拉力．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．F是力F₁和F₂的合力的理论值：F′力是实际等效的力．

（1）关于此实验，下列说法正确的是BC．
A．F和F₁和F₂共同作用的合效果相同，故F方向必沿AO方向
B．F′和F₁和F₂共同作用的合效果相同，故F′方向必沿AO方向
C．每次实验均应使OA、OB、OC三线共面且保持与板面平行
D．用作图法作出各个力对应图示进行比较分析时，可以不同一标度
（2）在如图中，F₁、F₂已标出，在答题纸的对应方格作出此二力的合力．
（3）如甲图所示，F₁和F₂的夹角小于90°（即α+β＜90°）．保持O点的位置不变，现使F₁大小不变，其α角缓慢减小，则有关F₂大小及其夹角β变化，下列说法正确的是A．
A．F₂大小及其夹角β均减小
B．F₂大小减小，夹角β增大
C．F₂大小增大，夹角β增大
D．F₂大小增大，夹角β减小．

Answer 1

分析 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，该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置，作图题用统一标度．

解答 解：（1）A、F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿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′，故A错误，B正确；
C、每次实验均应使OA、OB、OC三线共面且保持与板面平行，否则会带来实验误差，故C正确；
D、用作图法作出各个力对应图示进行比较分析时，标度必须相同，故D错误；
故选：BC
（2）根据平行四边形画出合力如图：

（3）由题意可知：保持O点位置不动，即合力大小方向不变，F₁大小不变，其α角缓慢减小，因此根据要求作出力的平行四边形定则，画出受力分析图如下：

所以由图可知，F₂大小减小，β也减小，故BCD错误，A正确．
故选：A
故答案为：（1）BC；（2）如图所示；（3）A

点评 “验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．