Question

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

甲同學實驗中的F1和F2的方向互相垂直，F1=2.8 N、F2=3.5 N；

乙同學實驗中的F1和F2方向間的夾角約為30°，F1=F2=4.0 N；

丙同學實驗中的F1和F2方向間的夾角約為120°，F1=F2=4.0 N．

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

(2)若丁同學對本實驗進行改進，設置如圖所示的實驗裝置，彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M．彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計A和B的示數，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向．在實驗操作過程中，改變拉力，重復多次實驗時，O點________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)靜止在同一位置．在某次實驗中，若該同學發現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請你提出兩條解決辦法：①__________，②__________．

Answer 1

【答案】乙同學 乙同學實驗中F1、F2的合力已超出彈簧測力計的量程，所以操作不正確 不一定 可以減小合力的大小，即減小M的質量 或者減小OA與豎直線之間的夾角，使彈簧測力計A處于量程以內．也可以減小AB間的夾角

【解析】

（1）由兩分力的大小及對應的角度可得其合力的大小，故可知乙同學實驗中F1、F2的合力已超出彈簧測力計的量程，所以操作不正確的是乙同學．

（2）在實驗操作過程中，改變拉力，重復多次實驗時，A的拉力變化，重物的重力已確定，則B的示數會變化，但B的方向不變，所以O點位置也會變化，不一定靜止在同一位置，當彈簧測力計A超出其量程，則說明彈簧測力計B與重物這兩根細線的力的合力已偏大．又由于掛重物的細線力的方向已確定，所以要么減小重物的重量，要么改變測力計A拉細線的方向，或改變彈簧測力計B拉力的大小，從而使測力計A不超出量程．