Question

利用如图所示的装置可以探究合力与分力的关系：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______．
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=
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是______．
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，并在图中画出表示竖直方向的虚线，你认为图中图______   是正确的．（填“甲”或“乙”）

Answer

（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）理解通过力的平行四边形定则得出的理论值与实验的实际值是存在差距的．
【解析】
（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，必须通过作受力图．所以先明确受力点，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，需要记录O点位置，OA、OB、OC三段绳子拉力的大小与方向，故A正确，BCD错误．
故选A．
（3）本实验是要验证力的平行四边形定则，故应将由平行四边形定则得出的合力，与真实的合力进行比较而去判断平行四边形定则得出的结果是否正确，在实验中，实际合力一定与AO在同一直线上，由于误差的存在，根据平行四边形定则得出合力理论值与实验值不会完全重合的，故甲图正确．
故答案为：甲．