Question

【題目】某實驗小組用一只彈簧測力計和一個量角器等器材驗證力的平行四邊形定則，設計的實驗裝置如圖。固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定在量角器圓心O的正上方A點，另一端系繩套1和繩套2。

(1)實驗步驟如下：

①彈簧測力計掛在繩套1上豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結點到達O點，記下彈簧測力計的示數F；

②彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結點達到O點，此時繩套1沿0°方向，繩套2沿120°方向，此時彈簧測力計的示數為F1；

③根據力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力=___________；

④比較___________，即可初步驗證力的平行四邊形定則。

(2)將繩套1由0°方向緩慢轉動到60°方向，同時繩套2沿120°方向不變，此過程中保持橡皮筋的結點在O點不動，關于繩套1的拉力大小的變化，下列結論正確的是___________。

A．逐漸增大 B．先增大后減小 C．逐漸減小 D．先減小后增大

Answer 1

【答案】 F1與F1′的大小 D

【解析】

(1)根據力的平行四邊形定則計算繩套1的拉力＝Ftan30°F；比較F1和的大小，即可初步驗證力的平行四邊形定則。

(2)保持繩套2方向不變，繩套1從圖示位置向下緩慢轉動60°，此過程中保持橡皮筋的結點在O處不動，說明兩個細繩拉力的合力不變，作圖如下：

故繩套1的拉力先減小后增加，故ABC錯誤，D正確。