Question

6．某同學(xué)用如圖所示的裝置，探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律．ABCD為豎直平板，E、F兩處固定了摩擦不計(jì)的輕質(zhì)滑輪，滑輪的軸保持水平，所用繩子的質(zhì)量可不計(jì)．第一次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)裝置平衡時(shí)，記下繩子的結(jié)點(diǎn)D和三段繩子拉力的方向和對(duì)應(yīng)鉤碼的數(shù)目，數(shù)據(jù)如圖所示，如果“力的平行四邊形定則”成立，則$\frac{sinβ}{sinα}$=$\frac{4}{3}$；第二次實(shí)驗(yàn)，僅把右側(cè)滑輪F的位置移動(dòng)到圖中的G點(diǎn)，待穩(wěn)定后，∠EOF將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 穩(wěn)定后，O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，所受三個(gè)力的合力為零，即任何兩個(gè)力的合力與另外一個(gè)力等大反向，根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則可正確解答．

解答 解：第一次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)裝置平衡時(shí)，記下繩子的結(jié)點(diǎn)D和三段繩子拉力的方向和對(duì)應(yīng)鉤碼的數(shù)目，
根據(jù)O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，正交分解有：
豎直方向：3mgsinα+4mgsinβ=5mg ①
水平方向：3mgcosα=4mgcosβ ②
聯(lián)立①②解得：$\frac{sinβ}{sinα}$=$\frac{4}{3}$．
以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，受到三個(gè)力的作用，由于鉤碼個(gè)數(shù)不變，因此三個(gè)力的大小不變，O點(diǎn)所受豎直方向的拉力大小方向不變，即EO，F(xiàn)O兩繩子拉力的合力大小方向不變，根據(jù)平行四邊形定則可知，二力的大小不變，其合力的大小方向不變，則該二力的夾角不變，故∠EOF不變；
故答案為：方向，$\frac{4}{3}$，不變．

點(diǎn)評(píng) 掌握三力平衡的條件，理解平行四邊形定則，同時(shí)驗(yàn)證平行四邊形定則是從力的圖示角度去作圖分析．