Question

【题目】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验，在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：

（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为________N。

（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________（填“变大”“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】（1）3.00 4.00 （2）变大 变大

【解析】（1）根据胡克定律，弹簧OC伸长1.00 cm时弹簧的弹力Fc=kΔx=500×1.00×10–2 N=5.00 N；由题图可知弹簧秤a的读数Fa=3.00 N，根据勾股定理，Fa2＋Fb2=Fc2，解得Fb=4.00 N。

（2）改变弹簧秤b与OC的夹角时，由于保持弹簧伸长1.00 cm不变，因而Fa与Fb的合力F保持不变，根据平行四边形定则，Fa、Fb合成的平行四边形如图所示（OAC′B），当弹簧秤b与OC的夹角变小时，其力的合成的平行四边形为OA′C′B′，由图可知a、b两弹簧秤的示数都将变大。