Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。

（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。

（2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)。

A．應(yīng)測量重物M所受的重力

B．彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零

C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行

D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，調(diào)整彈簧測力計(jì)B的拉力沿各種不同的方向，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測力計(jì)B的讀數(shù)最小值為重物M所受的重力的0.5倍，則O點(diǎn)與彈簧測力計(jì)A之間的細(xì)線偏離豎直方向的夾角為_______。

Answer 1

【答案】 3.6 D 30°

【解析】試題分析：由圖示彈簧測力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)；驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)原理是：理論值與實(shí)際值的對比．合力的理論值使用作圖法，需要記錄兩分力的大小和方向；實(shí)際值的測量則使用等效替代，需要測量結(jié)點(diǎn)O的位置及力的大小．另外實(shí)際值與測量值比較方法，是在同一點(diǎn)作出兩力的圖示，比較是否近似重合．根據(jù)共點(diǎn)力平衡的條件進(jìn)行分析，明確當(dāng)B的方向與A的方向相互垂直時(shí)，B的拉力最小，由幾何關(guān)系即可求得對應(yīng)的夾角．

（1）由圖示可知，彈簧測力計(jì)分度值為0.2N，其示數(shù)為3.6N；

（2）實(shí)驗(yàn)通過作出三個(gè)力的圖示，來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道，A正確；彈簧測力計(jì)是測出力的大小，所以要準(zhǔn)確必須在測之前校零，B正確；為了防止出現(xiàn)豎直方向上的分力，拉線方向應(yīng)與木板平面平行，C正確；由于本實(shí)驗(yàn)中物體的重力一定，因此兩彈簧秤的拉力的合力大小方向均是一定的，所以不需要再讓結(jié)點(diǎn)每次靜止在同一位置，D錯(cuò)誤．

（3）該同學(xué)保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變，調(diào)整彈簧測力計(jì)B的拉力沿各種不同的方向變化，當(dāng)B的方向與A的方向相互垂直時(shí)，B的拉力最小，此時(shí)，因，解得θ=30°．