Question

8．某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”，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(jié)點O靜止在某位置，分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，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
（1）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為3.60N；
（2）下列不必要的實驗要求是D（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）
A．應測量重物M所受的重力
B．彈簧測力計應在使用前校零
C．拉線方向應與木板平面平行
D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置
（3）某次實驗中，該同學保持結(jié)點O的位置不變，調(diào)整彈簧測力計B的拉力沿各種不同的方向，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測力計B的讀數(shù)最小值為重物M所受的重力的0.5倍，則O點與彈簧測力計A之間的細線偏離豎直方向的夾角為30°．

Answer 1

分析 （1）由圖示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數(shù)；
（2）驗證力的平行四邊形定則的實驗原理是：理論值與實際值的對比．合力的理論值使用作圖法，需要記錄兩分力的大小和方向；實際值的測量則使用等效替代，需要測量結(jié)點O的位置及力的大�。�另外實際值與測量值比較方法，是在同一點作出兩力的圖示，比較是否近似重合．
（3）根據(jù)共點力平衡的條件進行分析，明確當B的方向與A的方向相互垂直時，B的拉力最小，由幾何關(guān)系即可求得對應的夾角．

解答 解：（1）由圖示可知，彈簧測力計分度值為0.2N，其示數(shù)為3.60N；
（2）A、實驗通過作出三個力的圖示，來驗證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道．故A正確；
B、彈簧測力計是測出力的大小，所以要準確必須在測之前校零．故B正確；
C、為了防止出現(xiàn)豎直方向上的分力，拉線方向應與木板平面平行；故C正確；
D、由于本實驗中物體的重力一定，因此兩彈簧秤的拉力的合力大小方向均是一定的，所以不需要再讓結(jié)點每次靜止在同一位置，故D錯誤．
本題選錯誤的，故選：D．
（3）該同學保持結(jié)點O的位置不變，調(diào)整彈簧測力計B的拉力沿各種不同的方向變化，當B的方向與A的方向相互垂直時，B的拉力最小，此時F_B=Gsinθ，因F_B=$\frac{G}{2}$，解得：θ=30°；
故答案為：（1）3.60；（2）D；（3）30°

點評 通過作出力的圖示來驗證“力的平行四邊形定則”，重點是如何準確作出力的圖示．同時值得注意其中有一力大小與方向均已一定，從而減少實驗的操作步驟．