题目内容
13.用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则“.在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动.第一次实验中,步骤如下:A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;
C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;
D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上.
(1)这次实验中,若一根绳挂的质量为m,另一根绳挂的质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m.
(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点不必(填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中,若桌面不水平不会(填“会”或“不会”)影响实验的结论.
分析 (1)根据力的合成原则,求出两个力合成的范围即可;
(2)本实验不是采用等效替代法做实验,所以绳的结点不必保持不变.
解答 解:(1)若一根绳挂的质量为m,另一根绳挂的质量为2m,则两绳子的拉力分别为:mg、2mg,两绳子拉力的合力F的范围是:|2mg-mg|≤F≤mg+2mg,即:mg≤F≤3mg,三力的合力为零,则第三根绳挂的质量范围在m-3m之间,即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m.
(2)本实验不是先用一根绳拉,然后用两根绳去拉,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳都直接拉O点,所以O点的位置可以改变,若桌面不水平,也不会影响实验结论.
故答案为:(1)m;3m;(2)不必;不会.
点评 本题解题时要注意与我们书本上验证力的平行四边形实验的区别,知道本实验不是采用等效替代法做实验,所以绳的结点不必保持不变.
练习册系列答案
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