题目内容
【题目】“验证力的平行四边形定则”的装置如图甲所示,实验步骤如下:
①橡皮条的一端固定在A点,用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,记为O1;
②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向;
③只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置O1,记录弹簧测力计的拉力F的大小和方向;
④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;
⑥比较F3和F的一致程度,
(1)下列说法中正确的是_____。
A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
B.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
C.系在橡皮条末端的两绳要一样长
D.同时改变两个弹簧测力计的拉力,结点可能保持在位置O1
(2)实验记录纸如图乙所示,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;两个力的大小分别为:F1=3.0N、F2=3.5N,请根据图中给出的标度作出F1和F2的合力,测得合力F=_____N(保留两位有效数字)
(3)改变F1、F2,重复步骤①至⑥进行第二次实验,记下结点位置O2,位置O2_____(选填“必须”或“不必”)与位置O1相同。
(4)实验中,使橡皮条伸长到O位置,这时两个力F1、F2与OA夹角分别为α、β,如图丙所示,F1与F2间的夹角为锐角,现保持F2大小不变,β角减小一些,并仍保持橡皮条伸长到O位置,下列说法中可能发生的是_____。
A.α减小,F1增大 B.α不变,F1增大 C.α增大,F1增大 D.α增大,F1减小
【答案】(1)D; (2)4.0; (3)不必; (4)ABC
【解析】
第一空.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,不一定两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度,故B错误;细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长,故C错误;同时改变两个弹簧测力计的拉力,结点可能保持在位置O1,故D正确;
第二空.根据平行四边形定则求F2与F1的合力,作图如下,测得合力F=4.0N。
第三空.改变F1、F2重复步骤①至⑥进行第二次实验,记下结点位置O2,因为是两次不同的实验,则位置O2不必与第一次O1点相同。
第四空.如图:
保持F2大小不变,β角减小一些,并仍保持橡皮条伸长到O位置,F1一定增大,但是α角可以增大,可以不变,也可以减小。故ABC正确,D错误;