Question

某研究小组的同学在水平放置的方木板上做“探究共点力的合成规律”实验时：

（1）利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向，如图（a）所示，图中每一小格长度均代表0．5N，则F₁与F₂的合力大小为    N．

（2）关于此实验，下列叙述中正确的是

A．弹簧秤应先在竖直方向进行调零

B．橡皮筋对结点O的拉力就是两弹簧秤对结点O的拉力F1与F2的合力

C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同

D．若要改变弹簧秤的拉力大小而又要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整两只弹簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只减小即可

（3）图（b）所示是甲、乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中力F′是用一只弹簧秤拉橡皮筋时的图示，则哪一位同学的实验结果一定存在问题？请简单说明理由．

答：                  。

Answer

（1）3．0；（2）C；（3）乙同学，因为乙同学实验的结果F′的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上，只用一个弹簧秤拉橡皮筋，拉力方向应和橡皮筋在一条直线上。

【解析】试题分析：以F1和F2为邻边作平行四边形，通过0点的对角线表示合力F，据此可正确画出F1和F2的合力图示 ；明确实验理论值和实验值之间的关系即可正确解答 ；该实验采用了“等效替代”法，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。

（1）以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头．如图所示

则F1与F2的合力大小为3．0N．

（2）弹簧秤应先在水平方向进行调零，故A错误；橡皮筋对结点0拉力与两弹簧秤对结点0的拉力F1和F2的合力是一对平衡力，故B错误；两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置0,这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C正确；根据平行四边形定则可知，合力不变，只增大一个分力的大小时，另一个分力的大小和方向都变化，故D错误。故选C

（3）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，所以乙同学的实验结果存在问题，因为乙同学实验的结果F′的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上．

考点：验证力的平行四边形法则

【名师点睛】本题要防止产生错误的认识，认为橡皮筋的拉力是两弹簧测力计的拉力，根据合力与分力等效关系分析，一个弹簧测力计的拉力是两个弹簧测力计拉力的合力。