Question

验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：

①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸

长，结点到达纸面上某一位置，记为O₁；

②记录两个弹簧测力计的拉力F₁和F₂的大小和方向；

③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O₁，记录弹簧测力计的拉力F₃的大小和方向；

④按照力的图示要求，作出拉力F₁、F₂、F₃；

⑤根据力的平行四边形定则作出F₁和F₂的合力F；

⑥比较F₃和F的一致程度．

（1）下列说法中正确的是________．

A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上

B.为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度

C.系在橡皮条末端的两绳要一样长

D.同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O₁

（2）改变F₁、F₂，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O₂，位置O₂________（选填“必须”或“不必”）与位置O₁相同．

（3）实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点；两个力的大小分别为：F₁＝3.0N,F₂＝3.5N．请根据图中给出的标度作出F₁和F₂的合力（____），测得合力F＝____N

（4）实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半．请说明这样操作________（选填“合理”或“不合理”），理由是________

Answer

D 不必 3.8 不合理 只用一个弹簧测力计拉时会超过其量程

【解析】

（1）A.本实验要验证力合成的平行四边形定则，只有两分力大小相等时，橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验对两个分力大小没有要求，只需要同一实验中力的作用效果相同即可，A错误。

B.本实验属于验证试验，不需要取特殊角度，B错误。

C.细绳只是为了连接测力计和橡皮条的，长短没有要求，适当即可，C错误。

D.同时改变两个分力大小，合力可能保持不变，结点仍在位置O1，D正确。

（2）实验只需保证每一次实验中合力与分力作用效果相同，不同实验中力的作用效果可以不同，所以位置O2与位置O1不必相同。

（3）根据力的图示做出图像如下：

并测量得到合力大小为4N。

（4）两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半，实验操作不合理，因为两分力夹角为锐角时，合力大小大于分力，一个分离已经接近量程，那么只用一个弹簧测力计拉时（合力大小）会超过其量程。