Question

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用另一繩在O點懸掛在一個鉤碼，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①②③④，得到圖示表格a．
（1）根據表格a，A傳感器對應的是表中力

 

（填“F₁”或“F₂”）．鉤碼質量為

 

kg（保留1位有效數字）．
（2）某次操作中，有同學使用相同器材實驗，但將傳感器調零后再接上支架，其后按①③④步驟重復實驗，得到圖示表格b，則表格空缺處數據應接近

 

．

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

表a

F1	1.103		…
F2	…	…	…
θ	30°	60°	…

表b．

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

F

1

．

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

F

1

，對節點O受力分析有

F

1

sin30°=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

m

0

，以B為轉軸，則應有：

F

1

sin30°?L=mgL+

m

0

g?

L

2

，解得

F

1

=0.637N
故答案為：（1）

F

1

，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．