Question

如图所示，某小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。A、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A 连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动。B 固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O 点构成支架，调整使得O 点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向。随后按如下步骤操作：

① 测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；

② 对两个传感器进行调零；

③ 用另一绳在O 点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数；

④ 取下钩码，移动传感器A，改变θ 角，重复上述步骤①②③④，得到图示数据表格a。

（1）根据表格a，可知A 传感器对应的是表中的力____（填“F1”或“F2”），

并求得钩码质量为__kg （保留一位有效数字）；

（2）换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b。则表格b 中30°所对应的F2 空缺处数据应为__N；

（3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形（而不是其它的形状）轨道移动的主要目的是（单选）：___

A．方便改变A 传感器的读数

B．方便改变B 传感器的读数

C．保持轻杆右端O 的位置不变

D．方便改变细绳与杆的夹角θ

Answer

C

【解析】（1）因绳子只能提供拉力，故A传感器对应的是表中力F1，对节点O受力分析有F1sin30°=mg，解得m=0.05Kg
  （2）对于O点，受力平衡，O点受到F1、F2即钩码向下的拉力，根据几何关系可知，
F2＝F1cos30°＝1.103×=0.955N，因为B受到的是压力，所以F2空缺处数据应为-0.955N．

（3）实验中，让A 传感器沿圆心为O 的圆弧形轨道移动的主要目的是：保持轻杆右端O 的位置不变，从而保证OB水平,故选C.