Question

小明和小紅在探究“互成角度的兩共點力的合力”時，討論出一個探究方案并加以實施．
以下為情景再現：
①小明用圖釘將白紙釘在置于水平面上的木板上，小紅用筆在白紙上標上標記O點．
②小明用圖釘將橡皮繩一端固定在木板上O點，在橡皮繩的末端系住兩繩套．用兩個彈簧秤分別向左右斜上方拉，把橡皮繩的另一端拉至某一點，并記下該點為A點．
③小紅用筆在兩彈簧秤的鉤子末端做下記號B和C，用尺畫直線分別連接AB和AC并標上箭頭，同時記錄下兩彈簧秤的示數，即為兩彈簧秤拉力的方向和大�。�
④小明再次只用一個彈簧秤鉤住繩套，將橡皮繩的結點拉到步驟3中同樣的A點位置，小紅再次記下鉤子末端位置D，連接線段AD標上箭頭，同時記下彈簧秤示數．
⑤取下白紙，小紅連接線段BD和CD，即認為F_AD為F_AB和F_AC的合力．（如圖）請你指出以上探究方案的錯誤之處（不少于三處）：
（1）

拉彈簧秤時用力方向應該與木板平面平行

；
（2）

力的大小應該用力的圖示表示

；
（3）

求合力時應該用平行四邊形法則

．

Answer 1

分析：實驗原理：
互成角度的兩個力F₁、F₂與另外一個力F′產生相同的效果，看F₁、F₂用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實驗誤差允許范圍內是否相等．
實驗步驟：
（1）用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上．
（2）用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O．．
（3）用鉛筆描下結點O的位置和兩個細繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數，利用刻度尺和三角板根據平行四邊形定則求出合力F．
（4）只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數F′和細繩的方向．
（5）比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的范圍內是否相等．

解答：解：步驟②中，拉彈簧秤時用力方向應該與木板平面平行；
步驟③中，力的人小應該用力的圖示表示；
步驟④中，求合力時應該用平行四邊形法則；
步驟⑤中，一個彈簧秤的拉力方向與兩個彈簧秤的拉力的合力方向不同；
故答案為：
（1）拉彈簧秤時用力方向應該與木板平面平行；
（2）力的人小應該用力的圖示表示；
（3）求合力時應該用平行四邊形法則；
（4）一個彈簧秤的拉力方向與兩個彈簧秤的拉力的合力方向不同等等．

點評：注意事項：
（1）位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點的位置一定要相同．
（2）角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之間為宜．
（3）在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內形變應盡量大一些．細繩套應適當長一些，便于確定力的方向．
（4）統一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些．