Question

【题目】某物理兴趣小组利用传感器进行探究实验，其实验装置及原理图分别如甲、乙所示．

该装置中，A、B为力传感器，研究对象是质量m=310g的金属圆柱体G，将G放在A、B的两探头之间，两探头受到压力的数据，通过传感器、数据采集器传输给计算机，数据如表1所示．
表1 圆柱体的质量：310g

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.49	2.12	2.59	3.02
FB/N	3.01	2.61	2.13	1.50	0.00

（1）观察、分析数据表1，可得出：金属圆柱体重力沿斜面向下的分力FA随斜面倾角θ的增大而 ， 垂直斜面向下的分力FB随斜面倾角θ的增大而 ．
（2）某同学发现两传感器的读数并不是与角度的变化成正比，他猜想圆柱体所受重力及其分力间满足某个函数关系，并根据该函数关系计算两探头受到压力的理论值如表2所示（g取9.8m/s2）
表2 圆柱体的质量：310g

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.52	2.15	2.63	3.04
FB/N	3.04	2.63	2.15	1.52	0.00

该同学猜测的函数关系式应当分别为：FA= ， FB=（用金属圆柱体质量m、重力加速度g、斜面倾角θ表示）
（3）在实验中无论是分析“表1”还是“表2”的数据时，都认为传感器的读数都等于相应的圆柱体重力的分力，其物理学依据是（乙沿斜面方向为例）；因为A传感器的读数等于A传感器所受的压力，根据此压力大小等于圆柱体沿斜面方向所受的支持力，而根据此支持力大小等于圆柱体重力沿斜面方向的分力
（4）为了减少实验误差，可采取的办法是（写出一个即可）

Answer 1

【答案】
（1）增大,减小
（2）mgsinθ,mgcosθ
（3）牛顿第三定律,二力平衡
（4）减小重物与探头间的摩擦
【解析】解：（1）根据表格1中的数据，斜面倾角θ越大时，金属圆柱体重力沿斜面向下的分力FA也越大，

而垂直斜面向下的分力FB却越小，（2）表2

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.52	2.15	2.63	3.04
FB/N	3.04	2.63	2.15	1.52	0.00

因sin30°= ，sin45°= ，sin60°= ，sin90°=1，

依据矢量的合成法则，结合三角知识，则有FA=mgsinθ，FB=mgcosθ；（3）因为A传感器的读数等于A传感器所受的压力，根据牛顿第三定律，则此压力大小等于圆柱体沿斜面方向所受的支持力，而根据二力平衡，则此支持力大小等于圆柱体重力沿斜面方向的分力；（4）为了减少实验误差，可采取的办法是减小重物与探头间的摩擦．

所以答案是：（1）增大，减小；（2）mgsinθ，mgcosθ；（3）牛顿第三定律，二力平衡；（4）减小重物与探头间的摩擦．

【考点精析】通过灵活运用牛顿第三定律，掌握牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的，因而力总是成对出现的，它们总是同时产生，同时消失；作用力和反作用力总是同种性质的力；作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可叠加即可以解答此题．