Question

【題目】某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數為500 N/m。如圖所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗，在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下：

（1）若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數是________N（圖2中所示），則彈簧秤b的讀數可能為________N。

（2）若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數________、彈簧秤b的讀數________（填“變大”“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】（1）3.00 4.00 （2）變大 變大

【解析】（1）根據胡克定律，彈簧OC伸長1.00 cm時彈簧的彈力Fc=kΔx=500×1.00×10–2 N=5.00 N；由題圖可知彈簧秤a的讀數Fa=3.00 N，根據勾股定理，Fa2＋Fb2=Fc2，解得Fb=4.00 N。

（2）改變彈簧秤b與OC的夾角時，由于保持彈簧伸長1.00 cm不變，因而Fa與Fb的合力F保持不變，根據平行四邊形定則，Fa、Fb合成的平行四邊形如圖所示（OAC′B），當彈簧秤b與OC的夾角變小時，其力的合成的平行四邊形為OA′C′B′，由圖可知a、b兩彈簧秤的示數都將變大。