問題詳情:
如圖M16所示的實驗裝置可以用來驗*力的平行四邊形定則,帶有滑輪的方木板豎直放置,為了便於調節繩子拉力的方向,滑輪可以安放在木板上的多個位置.
圖M16
(1)請把下面的實驗步驟補寫完整.
①三段繩子各自懸掛一定數目的等質量鈎碼,調整滑輪在木板上的位置,使得系統靜止不動.
②把一張畫有等間距同心圓的厚紙緊貼木板放置在繩子與木板之間,使得圓心位於繩子結點O處,這樣做為的是方便作出力的圖示.有等間距同心圓作為畫圖助手,你認為本實驗有必要測量鈎碼所受的重力大小嗎?答:________(選填“有”或“沒有”,不必説明理由).
③記錄________________ 以及______________.
④三段繩子上的拉力FA、FB、FC可用鈎碼數量來表示,根據記錄的數據作出力的圖示FA、FB、FC.
⑤以FA、FB為鄰邊,畫出平行四邊形,如果__________與______近似相等,則在實驗誤差允許的範圍內驗*了力的平行四邊形定則.
(2)在圖中三段繩子上分別懸掛了4、3、5個鈎碼而靜止不動,圖中OA、OB兩段繩子與豎直方向的夾角分別為α、β,如果本實驗是成功的,那麼應接近於________.
【回答】
(1)②沒有 ③三段繩子懸掛的鈎碼個數 三段繩子的方向 ⑤平行四邊形的對角線 FC
(2)
[解析] (1)步驟②中可以用一個同心圓對應一個鈎碼,這樣就不必知道重力實際大小.步驟③中需要記錄鈎碼個數,細線的方向,從而記錄下三個力FA、FB、FC的大小和方向.步驟⑤中以FA、FB為鄰邊,畫出平行四邊形,該平行四邊形的對角線表示FA、FB的合力,如果FA、FB的合力等於FC,表示理論與實際相符合,就驗*了力的平行四邊形定則.
(2)根據勾股定理,兩段繩子的夾角應該接近於90°,FA、FB在水平方向上的分力相等,4mgsin α=3mgsin β,得出=.
知識點:力的合成和分解
題型:實驗,探究題