Question

（10分）小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則。
（1）實驗記錄紙如題圖所示，O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計共同作用時，拉力F₁和F₂的方向分別過P₁和P₂點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力F₃的方向過P₃點。三個力的大小分別為：F₁＝3.30 N、F₂＝3.85 N和F₃＝4.25 N。請根據圖中給出的標度作圖求出F₁和F₂的合力。

（2）仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發生了變化，影響實驗結果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發現讀數不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。
實驗裝置如題圖所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復上述過程，再次記錄下N的軌跡。

兩次實驗記錄的軌跡如題圖所示，過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力F_a、F_b的大小關系為             。

（3）根據（2）中的實驗，可以得出的實驗結果有哪些?         （填寫選項前的字母）

A．橡皮筋的長度與受到的拉力成正比

B．兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長

C．兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較大

D．兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大

（4）根據小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項。
                                                                                               
                                                                                              。

Answer 1

（1）如圖所示  4.7N（4.6～4.9N均可）；（2）F_a＝F_b；（3）BD；（4）選用新橡皮筋；橡皮筋拉伸不宜過長

解析試題分析：（1）根據力的圖示法作出力F₁和F₂的圖示，如答案圖所示，并根據力的平行四邊形定則作出兩者的合力，用刻度尺量得其長度為單位長度的4.7倍，即合力大小為4.7N（4.6～4.9N均可）。
（2）設Oab與豎直方向的夾角為θ，根據共點力平衡條件解得：F＝mgtanθ，因此有：F_a＝F_b
（3）由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小為：T＝，因此有T_a＝T_b，顯然圖中Ob＞Oa，故選項A錯誤；選項B正確；橡皮筋因老化，每次被拉后，形變已經不能完全恢復，因此兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大故選項D正確；兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較小，故選項C錯誤。
（4）有上述分析可知，要確保橡皮筋發生彈性形變，因此應注意選用新的彈性較好的橡皮筋，每次橡皮筋的形變要在彈性限度內，即拉伸不宜過長。
考點：本題主要考查了驗證力的平行四邊形定則實驗和探究彈簧伸長量與彈力的關系實驗問題，屬于中檔題。