Question

【題目】某學習小組在做“探究力的平行四邊形定則”的實驗。

(1)他們的實驗步驟分別是：

A．在豎直放置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個繩套，通過細繩同時用兩個彈簧測力計沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮條，使細繩的結點到達某一位置O點，在白紙上用鉛筆記下O點的位置和讀出兩個彈簧測力計的示數F1和F2，如圖甲所示。

B．只用一只彈簧測力計，通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與用兩個彈簧測力計拉時相同，讀出此時彈簧測力計的示數F'和記下細繩的方向。

請指出以上步驟中的錯誤或疏漏：

A中是__________________。

B中是__________________。

(2)該學習小組糾正了(1)中的問題后，在某次實驗中兩個彈簧測力計的拉力Fa＝4 N、Fb＝3 N已在圖乙中畫出，圖中方格每邊的長度表示1 N，O點是橡皮條的結點，請通過作圖法求出合力的大小為______N。

(3)接上問，圖甲中的OA沿豎直線，則圖乙中的Fa、Fb與水平方向的夾角分別為β和α，它們一定滿足cos α∶cos β＝_______。

Answer 1

【答案】沒有記錄兩拉力的方向 沒有說明要把結點拉至O點 6 (或 5.8~6.2) 4∶3

【解析】

(1)[1] [2]本實驗為了驗證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力的理論值和實際值(效果相同)，然后進行比較，得出結果；所以，實驗時，除記錄彈簧秤的示數外，還要記下兩條細繩的方向，以便確定兩個拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示；兩次伸長量及伸長方向要一致，即結點拉到相同位置；所以步驟A中沒有記下兩條細繩的方向；步驟B中未說明把橡皮條的結點拉到位置；

(2)[3]根據平行四邊形定則，得出合力如下所示：

根據圖示可知，其合力大小為；

(3)[4]根據點處于平衡狀態(tài)，利用正交分解，在水平方向有：

解得：