Question

20．如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的轻杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架，保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ；
②对两个传感器进行调零；
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数；
④取下钩码，移动传感器A改变θ角；
重复上述实验步骤，得到表格（a）．

F1/N	1.001	0.580	…	1.002	…
F2/N	-0.868	-0.291	…	0.865	…
θ	30°	60°	…	150°	…

表（b）

F1/N	1.103	…	…
F2/N		…	…
θ	30°	60°	…

（1）根据表格（a），A传感器对应的是表中力F₁（填“F₁”或“F₂”），钩码质量为0.05　kg．（保留1位有效数字）
（2）某次操作中，有同学使用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到图示表格（b），则表格中30°所对应的F₂空缺处数据应为0.637N（保留3位有效数字）．

Answer 1

分析 解本题的关键是（1）题可以对节点O进行受力分析，由竖直方向平衡条件解出m，
（2）题应对支架受力分析，由竖直方向平衡条件解出F₁．

解答 解：（1）因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F₁，对节点O受力分析有F₁sin30°=mg，解得m=0.05Kg
  （2）若将传感器调零后再接上支架，则应考虑支架的质量，
设为m₀，以B为转轴，则应有：F₁sin30°•L=mgL+m₀g•$\frac{L}{2}$，
解得F₁=0.637N
故答案为：（1）F₁，0.05；（2）0.637．

点评 解题的关键是首先根据题意灵活选取研究对象，然后再进行受力分析，列出方程求解即可．