如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图.将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示.
(1)有关此实验,下列叙述正确的是________(填正确答案标号).
A.在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角越大越好
B.在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮条的结点拉到O点
C.拉力的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触,产生摩擦
D.在进行图甲的实验操作时,保证O点的位置不变,F1变大时,F2一定变小
(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿AO方向的是________(填“F”或者“F′”).
(3)若在图甲中,F1、F2夹角小于90̊,现保持O点位置不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F1缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化为F1__________,F2___________.
BC F F1先减小后增大 F2一直增大
【详解】
(1)在进行图甲的实验操作时,F1、F2的夹角大小适当即可,并非越大越好,选项A错误;在进行图乙的实验操作时,必须将橡皮条的结点拉到O点,以保证等效性,选项B正确;拉力的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触,产生摩擦,以免产生误差,选项C正确;在进行图甲的实验操作时,保证O点的位置不变,即两个力的合力一定,则当F1变大时,F2不一定变小,选项D错误;故选BC.
(2)图丙中有两个力F与F′,其中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线.在这两个力中,方向一定沿AO方向的是力F,而力F'由于存在误差,会与AO方向成一定角度;
(3)若在图甲中,F1、F2夹角小于90̊,现保持O点位置不变,即两个拉力的合力不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F1缓慢转至水平方向的过程中,由图可知,两弹簧秤示数大小变化为:F1先减小后增大; F2一直增大.
【点睛】
在解决设计性实验时,一定先要通过分析题意找出实验的原理,通过原理即可分析实验中的方法及误差分析;掌握图解法在动态分析中的应用.