题目内容

8.在“验证力的平行四边形定则”实验中.

(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1=1.92N,F2=3.84N,如图甲,F1和F2的合力大小F合=2.88N(保留3位有效数字).
现保持F2方向不变,减小F1和F2的夹角,为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点,下列说法正确的是C.
A、F1一定减小    B、F1一定增大    C、F2一定减小    D、F2一定增大
(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数,于是,他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图乙所示,他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k=59N/m(保留两位有效数字)

分析 (1)根据公式法可以求出合力的大小,根据作图法判断F1和F2的变化;
(2)利用胡克定律可正确求出劲度系数的大小.

解答 解:(1)${F}_{合}=\sqrt{{F}_{1}^{2}+{F}_{2}^{2}+2{F}_{1}{F}_{2}cos120°}$=3.33N
对点0受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,保持O点的位置和F2方向不变不变,使橡皮条的结点拉到同样的位置O点,拉力F1方向和大小都改变.如下图所示:

根据平行四边形定则可以看出F2的读数不断减小时,F1先变小后变大,故C正确;
(2)根据丙图可知,当拉力为5.0N时,弹簧的拉伸量为:△x=8.98-0.5=8.48cm,由于刻度尺需要估读在范围8.47~8.49cm内均正确.
因此根据F=kx,得:
$k=\frac{F}{△x}=\frac{5.0N}{8.48×1{0}^{-2}m}=59N/m$
在范围58~60内均正确.
故答案为:(1)3.33,C    (2)59

点评 本题考查了平行四边形定则以及胡克定律,要掌握怎样作图计算合力以及判断力的大小变化.

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