Question

李明同學在做《互成角度的兩個力的合成》實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧秤拉力的大小如圖（a）所示，
（1）試在圖（a）中作出無實驗誤差情況下F₁和F₂的合力圖示，并用F表示此力．
（2）有關此實驗，下列敘述正確的是______．
（A）兩彈簧秤的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大
（B）橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧秤的拉力是分力
（C）兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結點拉到同一位置O．這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同
（D）若只增大某一只彈簧秤的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變，只需調整另一只彈簧秤拉力的大小即可
（3）圖（b）所示是李明和張華兩位同學在做以上實驗時得到的結果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？（力F’是用一只彈簧秤拉時的圖示）答______
（4）在以上比較符合實驗事實的一位同學中，造成誤差的主要原因是：（至少寫出兩種情況）答：______．

Answer 1

解：（1）以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，與F₁和F₂共點的對角線表示合力F，標上箭頭．如圖所示．
（2）A、兩彈簧測力計的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等，兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大．故A正確；
B、兩彈簧測力計的拉力與橡皮條的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關系，B錯誤；
C、兩次拉橡皮筋時，為了使兩次達到效果相同，橡皮筋結點必須拉到同一位置O，故C正確；
D、結點位置不變，合力不變，當一只彈簧測力計的拉力大小改變時，另一彈簧測力計的拉力的大小和方向必須都改變，故D錯誤．
故選AC．
（3）用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結點的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上，故張華作的符合實驗事實符合實驗事實．
（4）出現誤差的原因主要是測力的大小時出現誤差，或者在做平行四邊形時出現誤差，故具體情況可能為：①F₁的方向比真實方向偏左；②F₂的大小比真實值偏小且方向比真實方向偏左；③作圖時兩虛線不分別與F₁線和F₂線平行．
故答案為：（1）如圖所示．（2）AC（3）張華作的符合實驗事實．（4）①F₁的方向比真實方向偏左；②F₂的大小比真實值偏小且方向比真實方向偏左；③作圖時兩虛線不分別與F₁線和F₂線平行．
分析：（1）以F₁和F₂為鄰邊作平行四邊形，通過O點的對角線表示合力F，據此可正確畫出F₁和F₂的合力圖示；
（2）根據合力與分力的關系來分析判斷；
（3）明確實驗理論值和實驗值之間的關系即可正確解答；
（4）出現誤差的原因主要是測力的大小時出現誤差，或者在做平行四邊形時出現誤差；
點評：解答實驗的出發點為明確實驗原理、實驗步驟、數據處理，并能進行正確的受力分析，同時注意應用所學物理基本規律解決實驗問題．