题目内容
【题目】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,霈要将橡皮条的—端固定在水平木板上, 橡皮条的另一端系两根细绳,细绳端带有绳套,先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,把椽皮条的结点拉到某一位置O并记下该点的位置:再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点。
(1)某同学认为在此过程中必须要求满足的是_____
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行
D.用两个弹簧秤同时拉细绳时要使两个弹簧秤的示数相等
(2)三位同学选用不同橡皮条进行实验,所用弹簧测力计的量程均为0~5 N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,如图所示,用F1和F2表示拉力的方向和大小。
甲同学,F1和F2的方向互相垂直,F1=3.0N、F2=3.5N;乙同学,F1和F2方向间的夹角为60°,F1=F2=4.0N:丙同学,F1和F2的方向间的夹角为120°,F1=F2=4.0N。这三位同学中操作不合适的是_____同学,理由
是_________
【答案】 (1)C (2)乙; 合力超出了弹簧测力计的量程
【解析】(1)细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故A错误;两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上,故B错误;在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行,否则会影响力的大小,故C正确;在不超过弹簧秤量程的前提下,各力的取值应该适当大些,误差小点,但不需要相等,故D错误.故选C.
(2)对于甲同学,合力F甲= ≈4.7N.对于乙同学F乙=2×4cos30°>5N,对于丙同学,F丙=4N.可见操作不合适的是乙同学,因为他的两个力的合力超过了弹簧测力计的量程.
点睛:解决本题的关键知道“互成角度的两个力的合成”实验的原理,知道用两根弹簧秤拉和用一根弹簧秤拉,都必须将绳子的结点拉到同一点,保证产生相同的作用效果.
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