Question

【题目】在“验证力的平行四边形定则”实验中。

(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为F1=2.0N，F2=4.0N，如图甲，F1和F2的合力大小F合=______N．现保持F2方向不变，减小F1和F2的夹角，为了使橡皮条的结点拉到同样的位置O点，下列说法正确的是______N/m（保留两位有效数字）

A． F1一定减小　B．F1一定增大　C．F2一定减小　D．F2一定增大

(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图乙所示，他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数k=______N/m（保留两位有效数字）

(3)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F=kx，式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明k=Y，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称为杨氏模量，在国际单位中，杨氏模量Y的单位是______；

A．NB．mC．N/mD．N/m2

Answer 1

【答案】3.5 C 59 D

【解析】

由题意可知考查平行四边形定则以及胡克定律，用余弦定律、图解法、胡克定律分析计算可得。

(1)根据余弦定理

=≈3.5N；

对点0受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持O点的位置和F2方向不变不变，使橡皮条的结点拉到同样的位置O点，拉力F1方向和大小都改变。如下图所示：

根据平行四边形定则可以看出：F2的读数不断减小时，F1先变小后变大，故C正确，ABD错误；

（2）根据图2可知，当拉力为5.0N时，弹簧的拉伸量为：

△x=9.00-0.50cm=8.50cm，

因此根据F=kx，得：

；

（3）据k=Y得：

==，

故杨氏模量的单位为：

，

故D正确，ABC错误；