Question

【题目】某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验。

(1)他们的实验步骤分别是：

A．在竖直放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条，使细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2，如图甲所示。

B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F'和记下细绳的方向。

请指出以上步骤中的错误或疏漏：

A中是__________________。

B中是__________________。

(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后，在某次实验中两个弹簧测力计的拉力Fa＝4 N、Fb＝3 N已在图乙中画出，图中方格每边的长度表示1 N，O点是橡皮条的结点，请通过作图法求出合力的大小为______N。

(3)接上问，图甲中的OA沿竖直线，则图乙中的Fa、Fb与水平方向的夹角分别为β和α，它们一定满足cos α∶cos β＝_______。

Answer 1

【答案】没有记录两拉力的方向 没有说明要把结点拉至O点 6 (或 5.8~6.2) 4∶3

【解析】

(1)[1] [2]本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力的理论值和实际值(效果相同)，然后进行比较，得出结果；所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示；两次伸长量及伸长方向要一致，即结点拉到相同位置；所以步骤A中没有记下两条细绳的方向；步骤B中未说明把橡皮条的结点拉到位置；

(2)[3]根据平行四边形定则，得出合力如下所示：

根据图示可知，其合力大小为；

(3)[4]根据点处于平衡状态，利用正交分解，在水平方向有：

解得：