Question

17．某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．
（2）本實驗采用的科學(xué)方法是B．
A．理想實驗法　　　　B．等效替代法    C．控制變量法  D．建立物理模型法
（3）實驗時，主要的步驟是：
A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O．記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；
E．只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示；
F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．
上述步驟中：有重要遺漏的步驟的序號及對應(yīng)遺漏的內(nèi)容分別是C記下兩條細(xì)繩的方向和E使橡皮條伸長到同一位置O點．

Answer 1

分析 （1）在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，明確理論值和實驗值的區(qū)別即可正確解答；
（2）本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實驗方法的應(yīng)用；
（3）步驟C中只有記下兩條細(xì)繩的方向，才能確定兩個分力的方向，進(jìn)一步才能根據(jù)平行四邊形定則求合力；步驟E中只有使結(jié)點到達(dá)同樣的位置O，才能表示兩種情況下力的作用效果相同．

解答 解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；
（2）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實驗采用的等效替代法．
故選：B
（3）力的合成遵循平行四邊形定則，力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點，因而要表示出分力，必修先測量出其大小和方向，故步驟C中遺漏了方向；合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，替代的前提是等效，實驗中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果，故步驟E中遺漏了使結(jié)點到達(dá)同樣的位置；
故答案為：（1）F′；（2）B；（3）C記下兩條細(xì)繩的方向，E使橡皮條伸長到同一位置O點．

點評 本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別．