题目内容

精英家教网如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂在一个钩码,记录两个传感器读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角
重复上述①②③④,得到图示表格a.
(1)根据表格a,A传感器对应的是表中力
 
(填“F1”或“F2”).钩码质量为
 
kg(保留1位有效数字).
(2)某次操作中,有同学使用相同器材实验,但将传感器调零后再接上支架,其后按①③④步骤重复实验,得到图示表格b,则表格空缺处数据应接近
 

F1 1.001 0.580 1.002
F2 -0.868 -0.291 0.865
θ 30° 60° 150°
表a
F1 1.103
F2
θ 30° 60°
表b.
分析:解本题的关键是(1)题可以对节点O进行受力分析,由竖直方向平衡条件解出m,(2)题应对支架受力分析,由竖直方向平衡条件解出
F
 
1
解答:解:(1)因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力
F
 
1
,对节点O受力分析有
F
 
1
sin30°=mg,解得m=0.05Kg
  (2)若将传感器调零后再接上支架,则应考虑支架的质量,设为
m
 
0
,以B为转轴,则应有:
F
 
1
sin30°?L
=mgL+
m
 
0
g?
L
2
,解得
F
 
1
=0.637N
故答案为:(1)
F
 
1
,0.05
         (2)0.637
点评:解题的关键是首先根据题意灵活选取研究对象,然后再进行受力分析,列出方程求解即可.
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