Question

某同学利用如图(a)所示装置探究求合力的方法,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。

①为了确定两个分力的大小和方向,需要记录的是_______；

A. 橡皮条原长       

B. 结点O位置和两细绳套的方向

C. 橡皮条伸长后的总长度

D. 两个弹簧秤的读数

②图(b)是正确操作后在白纸上根据实验结果画出的图,其中F₁和F₂合力的理论值是_______(填“F”或“F’”);方向沿AO方向的是_______（填“F”或“F’”)；

③图(c)是某次实验记录的部分信息,其中合力F=2√3N,分力F₁=2N,分力F₂与合力F方向确定且二者夹角为30°,则F₂的大小可能是_______ N。

Answer

BD F F’ 4N或2N

【解析】

（1）该实验的目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两个弹簧秤的读数和结点O位置及两细绳套的方向，故BD正确，AC错误。

（2）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是用一个弹簧测力计沿OA方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计一个的拉力效果相同.

（3）已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角（如图中的虚线代表的分力F2的方向）

知另一个分力的最小值为，而另一个分力大小为2N，大于分力的最小值，小于合力F，根据力的平行四边形定则，结合几何性质，所以F2的情况有两解。根据几何关系可得：F2=2N和。