(6 分) [河北 2024 模拟] 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸,并用图钉固定。然后在木板上等高的 A、B 两处固定两个光滑的小滑轮。将三根轻绳在 O 点打结,并挂上适当数量的相同钩码,使系统达到平衡,回答下列问题。图甲 (1) 改变钩码个数,实验能完成的是 ______ 。 A. $n_1 = 2, n_2 = 2, n_3 = 4$ B. $n_1 = 2, n_2 = 5, n_3 = 2$ C. $n_1 = 3, n_2 = 5, n_3 = 5$ D. $n_1 = 3, n_2 = 5, n_3 = 10$ (2) 实验中,必须记录的数据有。 A. 结点 O 的位置和 OA、OB、OC 绳的方向 B. OA、OB、OC 绳的长度 C. 每组钩码的个数 D. 每个钩码的质量 Thanks for watching!---三、非选择题：本题共 4 小题，共 44 分。 11. (6 分) [河北 2024 模拟] 某实验小组利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。他们首先在竖直放置的木板上铺上白纸,并用图钉固定。然后在木板上等高的 A、B 两处固定两个光滑的小滑轮。将三根轻绳在 O 点打结,并挂上适当数量的相同钩码,使系统达到平衡,回答下列问题。图甲 (1) 改变钩码个数,实验能完成的是。 A. $n_1 = 2, n_2 = 2, n_3 = 4$ B. $n_1 = 2, n_2 = 5, n_3 = 2$ C. $n_1 = 3, n_2 = 5, n_3 = 5$ D. $n_1 = 3, n_2 = 5, n_3 = 10$ (2) 实验中,必须记录的数据有 ______ 。 A. 结点 O 的位置和 OA、OB、OC 绳的方向 B. OA、OB、OC 绳的长度 C. 每组钩码的个数 D. 每个钩码的质量 Chart/Diagram Description: * Type: Schematic diagram of an experimental setup. * Main Elements: * A horizontal support structure at the top, indicated by a series of diagonal lines. * Two circular objects labeled A and B are attached to the support, representing pulleys. * A point O is located below the support, acting as a knot or junction. * Three lines (representing strings) converge at point O. * One string goes from O over pulley A and hangs vertically downwards. Below this string are multiple rectangular blocks (representing weights) attached by hooks. This stack of weights is labeled with $n_1$. Below the weights, labels '1' and '2' are visible indicating the number of weights from the bottom. * Another string goes from O over pulley B and hangs vertically downwards. Below this string are multiple rectangular blocks attached by hooks. This stack of weights is labeled with $n_3$. Below the weights, labels '1' and '2' are visible. * A third string hangs directly vertically downwards from O. Below this string are multiple rectangular blocks attached by hooks. This stack of weights is labeled with $n_2$. Below the weights, labels '1' and '2' are visible. * The diagram is labeled "甲" below the setup.

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这是一个用于验证力的平行四边形定则的实验装置。实验在竖直放置的木板上进行，木板上等高的A、B两处固定了两个光滑的小滑轮。三根轻绳在O点打结，并在每根绳子上挂上不同数量的相同钩码，使系统达到平衡状态。通过这个装置，我们可以验证力的平行四边形定则。力的平行四边形定则是描述力的合成与分解的重要原理。当两个力作用于同一点时，可以用平行四边形表示，其对角线表示合力的大小和方向。在我们的实验中，三个力在O点达到平衡，这意味着它们的矢量和为零。也就是说，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。这就是为什么我们需要记录结点O的位置和三根绳子的方向，以便确定三个力的方向。在这个实验中，三个力要达到平衡，必须满足三角形不等式条件。也就是说，任意两个力的大小之和必须大于第三个力的大小。让我们分析四个选项：选项A中，2加2等于4，不满足严格大于的条件，对应共线情况。选项B中，2加2等于4小于5，不满足三角形不等式。选项C中，3加5等于8大于5，5加5等于10大于3，3加5等于8大于5，满足所有三角形不等式条件。选项D中，3加5等于8小于10，不满足三角形不等式。因此，只有选项C所示的钩码个数组合可以使实验完成。在这个实验中，为了验证力的平行四边形定则，我们需要记录哪些数据呢？验证力的平行四边形定则需要确定每个力的大小、方向和作用点。在实验中，力的作用点是结点O的位置，力的方向由绳子OA、OB、OC的方向决定，力的大小由钩码的个数决定。因此，必须记录的数据有结点O的位置和OA、OB、OC绳的方向，即选项A。绳的长度、钩码的个数和每个钩码的质量虽然也是实验数据，但不是验证力的平行四边形定则所必须的。让我们总结一下力的平行四边形定则实验。力的平行四边形定则是描述力的合成与分解的重要原理。在我们的实验中，三个力在O点达到平衡，它们的矢量和为零，形成一个闭合三角形。这要求三个力必须满足三角形不等式条件，即任意两个力的大小之和必须大于第三个力的大小。通过分析，我们发现只有选项C，即n₁等于3，n₂等于5，n₃等于5的组合满足三角形不等式，能够完成实验。此外，为了验证力的平行四边形定则，我们必须记录结点O的位置和OA、OB、OC绳的方向，即选项A。这些数据能够确定三个力的作用点和方向，是验证力的平行四边形定则所必需的。

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