题目内容
【题目】长郡中学物理兴趣小组做“验证力的平行四边形定则”实验
(1)图甲是实验装置,将橡皮条一端固定在长木板上,另一端与两根细绳相连,两细绳的另一端分别有一个绳套,实验时,先用两个弹簧测力计平行于木板拉绳套,将橡皮条与细绳的结点拉到O点,其中拉OC细绳的弹簧测力计指针位置如图甲所示,其读数为_____ N; 根据记录的两个弹簧测力计的示数F1、F2和各自的方向,作出这两个力的图示,并用作图法作出两个力的合力F;再用一个弹簧测力计拉橡皮条,也使结点到O点,记录这时弹簧测力计的示数和方向,并作出这个力的图示F′,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______;
(2)关于实验中的一些要点,下列说法正确的是______.
A.分力和合力的大小都不能超过弹簧测力计的量程
B.测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细绳结点的位置不能变化
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些
(3)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,用M、N两个弹簧测力计拉橡皮条使其结点位于0处,此时ɑ+β=90,如图丙所示,然后保持弹簧测力计N的方向不变,当ɑ角由图中所示的值减小时,要使结点仍在O处,则两弹簧测力计的读数中______.
A.M的读数增大,N的读数减小
B.M的读数减小,N的读数减小
C.M的读数先增大后减小,N的读数一直减小
D. M的读数一直减小,N的读数先增大后减小
【答案】2.60 F′ ABC A
【解析】
(1)弹簧秤的读数为:2.60N;因为F′是两个分力合力的实际值,则方向一定沿AO方向的是F′;
(2)分力和合力的大小都不能超过弹簧测力计的量程,选项A正确;测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细绳结点的位置不能变化,以保证等效性,选项B正确;橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些,选项C正确;拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可减小误差,选项D错误;故选ABC.
(3)该题本质上是物体的动态平衡,由题意可知:保持D点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计N的方向不变,因此根据要求作出力的平行四边形定则,画出受力分析图如下:
所以由图可知α角逐渐变小时,M的示数在增大,N的示数减小,故A正确;