Question

【題目】(1)甲、乙和丙三位同學(xué)做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)，所用彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5 N，他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測(cè)力計(jì)，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，如圖所示，此時(shí)細(xì)繩都與平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小．

甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1和F2的方向互相垂直，F1=2.8 N、F2=3.5 N；

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1和F2方向間的夾角約為30°，F1=F2=4.0 N；

丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的F1和F2方向間的夾角約為120°，F1=F2=4.0 N．

這三位同學(xué)中操作不合適的是哪一位？并說明原因．______，______________．

(2)若丁同學(xué)對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)置如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，彈簧測(cè)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(cè)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(cè)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．在實(shí)驗(yàn)操作過程中，改變拉力，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，O點(diǎn)________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)靜止在同一位置．在某次實(shí)驗(yàn)中，若該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)你提出兩條解決辦法：①__________，②__________．

Answer 1

【答案】乙同學(xué) 乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中F1、F2的合力已超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程，所以操作不正確 不一定 可以減小合力的大小，即減小M的質(zhì)量 或者減小OA與豎直線之間的夾角，使彈簧測(cè)力計(jì)A處于量程以內(nèi)．也可以減小AB間的夾角

【解析】

（1）由兩分力的大小及對(duì)應(yīng)的角度可得其合力的大小，故可知乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中F1、F2的合力已超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程，所以操作不正確的是乙同學(xué)．

（2）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，改變拉力，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，A的拉力變化，重物的重力已確定，則B的示數(shù)會(huì)變化，但B的方向不變，所以O點(diǎn)位置也會(huì)變化，不一定靜止在同一位置，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)A超出其量程，則說明彈簧測(cè)力計(jì)B與重物這兩根細(xì)線的力的合力已偏大．又由于掛重物的細(xì)線力的方向已確定，所以要么減小重物的重量，要么改變測(cè)力計(jì)A拉細(xì)線的方向，或改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小，從而使測(cè)力計(jì)A不超出量程．