Question

20．如圖所示，某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數為正，受到壓力時讀數為負．A連接質量不計的細繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的輕桿．將細繩連接在桿右端O點構成支架，保持桿在水平方向，按如下步驟操作：
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ；
②對兩個傳感器進行調零；
③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數；
④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角；
重復上述實驗步驟，得到表格（a）．

F1/N	1.001	0.580	…	1.002	…
F2/N	-0.868	-0.291	…	0.865	…
θ	30°	60°	…	150°	…

表（b）

F1/N	1.103	…	…
F2/N		…	…
θ	30°	60°	…

（1）根據表格（a），A傳感器對應的是表中力F₁（填“F₁”或“F₂”），鉤碼質量為0.05　kg．（保留1位有效數字）
（2）某次操作中，有同學使用不同鉤碼做此實驗，重復上述實驗步驟，得到圖示表格（b），則表格中30°所對應的F₂空缺處數據應為0.637N（保留3位有效數字）．

Answer 1

分析 解本題的關鍵是（1）題可以對節點O進行受力分析，由豎直方向平衡條件解出m，
（2）題應對支架受力分析，由豎直方向平衡條件解出F₁．

解答 解：（1）因繩子只能提供拉力，故A傳感器對應的是表中力F₁，對節點O受力分析有F₁sin30°=mg，解得m=0.05Kg
  （2）若將傳感器調零后再接上支架，則應考慮支架的質量，
設為m₀，以B為轉軸，則應有：F₁sin30°•L=mgL+m₀g•$\frac{L}{2}$，
解得F₁=0.637N
故答案為：（1）F₁，0.05；（2）0.637．

點評 解題的關鍵是首先根據題意靈活選取研究對象，然后再進行受力分析，列出方程求解即可．