题目内容
17.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为4.0N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N.
(i)用5mm长度的线段表示1N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;
(ii)F合的大小为4.0N,F合与拉力F的夹角的正切值为0.05.
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.
分析 根据弹簧秤的最小刻度读出F的读数.
根据图示法作出F1和F2,结合平行四边形定则作出合力,得出合力的大小以及F合与拉力F的夹角的正切值.
解答 解:(1)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,由图可知,F的大小为4.0N.
(2)(i)根据图示法作出力的示意图,根据平行四边形定则得出合力,如图所示.
(ii)由图可知,F合的大小为4.0N,根据数学几何关系知,F合与拉力F的夹角的正切值为:
tanα=$\frac{{F}_{合}}{F}$=0.05.
故答案为:(1)4.0;(2)4.0,0.05.
点评 本题考查了力的合成法则及平行四边形定则的应用,掌握弹簧测力计的读数方法,是考查基础知识的好题.
练习册系列答案
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A. | 小球从A到D的过程中静电力做功为$\frac{1}{2}$mv2 | |
B. | 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小 | |
C. | 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加 | |
D. | AB两点间的电势差UAB=$\frac{m{v}^{2}}{q}$ |
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1 | 静止 | 0.4 |
2 | 静止 | 0.6 |
3 | 加速 | 0.7 |
4 | 匀速 | 0.5 |
5 | 减速 | 0.3 |
A. | 木块受到的最大静摩擦力为 0.5N | |
B. | 木块受到的最大静摩擦力一定为0.7N | |
C. | 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是0.5N | |
D. | 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有二次是0.5N |