Question

【題目】某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm）的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點（位于圖示部分之外），另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長。

(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標原點O，此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數如圖(b)所示，F的大小為__________N。

(2)撤去1中的拉力，橡皮筋P端回到A點；現使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數讀出兩個拉力的大小分別為和。

①用5mm長度的線段表示1N的力，以O為作用點，在圖(a)中畫出力的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力合________。

②合的大小為________N，合與拉力F的夾角的正切值為_________。若合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。

Answer 1

【答案】4.0 見解析 4.0 0.05

【解析】

(1)[1]彈簧測力計的最小刻度為0.2N，由圖可知的大小為4.0N；

(2)①[2]取5mm的長度對應的力的大小為1N，則、的大小如圖所示，利用平行四邊形定則做出它們的合力如圖：

②[3]由圖可知：

合

[4]從合的頂點向軸和軸分別作垂線，頂點的橫坐標對應長度為1mm，頂點的縱坐標長度為20mm，則可得出合與拉力的夾角的正切值為：