Question

12．利用如图1所示的装置可以探究合力与分力的关系，在竖直木板铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点0，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OA、OB、OC拉力的大小分别为F₁、F₂和F₃，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验能完成的是BCD．
A．钩码的个数N₁=N₂=2，N₃=5
B．钩码的个数N₁=N₂=3，N₃=4
C．钩码的个数N₁=N₂=N₃=4
D．钩码的个数N₁=4，N₂=5，N₃=5
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是A．
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．用量角器量出三根绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
（3）在作图时，某组同学以表示F₁、F₂的线段为邻边做平行四边形得到F_合，并在图2中画出表示竖直方向的虚线，你认为图中图甲是正确的．（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：三角形的三个边为三个力的大小；
（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、以钩码的个数表示力的大小，由于两边之和小于第三边，则不能构成三角形，故A错误；
B、以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等腰三角形，故B正确；
C、以钩码的个数表示力的大小，则三力为边构成等边三角形，故C正确
D、以钩码的个数表示力的大小，满足两边之和大于第三边，两边只差小于第三边，故可以构成三角形，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A正确，BCD错误．
故选：A．
（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）A  （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，同时理解理论值和实际值的区别．