Question

在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條．
（1）實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的

BD

（填字母代號）．
A．將橡皮條拉伸相同長度即可      B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度      D．將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置
（2）同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是

BD

（填字母代號）．
A．兩細繩必須等長
B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行
C．用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大
D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些
（3）如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點P在F₁、F₂和F₃三力作用下保持靜止．下列判斷正確的是

B

A．F₁＞F₂＞F₃ B．F₃＞F₁＞F₂ C．F₂＞F₃＞F₁       D．F₃＞F₂＞F₁．

Answer 1

分析：1、該實驗采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時的形變量和方向是等效的．
2、根據(jù)實驗操作過程是紙面上，力的圖示也畫在白紙上，分析對彈簧秤、細繩、橡皮條的要求．從理論上考慮如何減小誤差．
3、如果一個物體受到三個力的作用也能處于平衡狀態(tài)，叫做三力平衡．很顯然這三個力的合力應該為零．而這三個力可能互成角度，也可能在一條直線上，本題對P點受力分析，可以運用合成法、分解法、正交分解法求解．

解答：解：（1）A、B、本實驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實驗橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同．故A錯誤、B正確；
C、D、在白紙上標下第一次橡皮條和繩的結(jié)點的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個拉力和一個拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯誤，D正確．
故選：BD．
（2）A、B、本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大．兩細繩長度不需要相同．故A錯誤，B正確．
　C、用兩彈簧秤同時拉細繩時彈簧讀數(shù)沒有要求，只要使得兩次橡皮條拉伸到一點就行．故C錯誤．
  D、彈簧秤標記同一細繩方向的兩點要遠些，作圖時產(chǎn)生的角度誤差會減�。�故D正確．
故選：BD
（3）對P點受力分析，如圖

根據(jù)共點力平衡條件
F₁=F₃cos30°=

3

2

F₃
F₂=F₃sin30°=

1

2

F₃
因而
F₃＞F₁＞F₂
故選：B．
故答案為：（1）BD；（2）BD；（3）B．

點評：實驗的核心是實驗原理，根據(jù)原理選擇器材，安排實驗步驟，分析實驗誤差，進行數(shù)據(jù)處理等等．對于三力平衡，一般根據(jù)“任意兩個力的合力與第三個力等大反向”的關系，借助三角函數(shù)、相似三角形等手段求解，或?qū)⒛骋粋�力分解到另外兩個力的反方向上，得到的這兩個分力勢必與另外兩個力等大、反向；對于多個力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．