Question

3．如圖所示的實驗裝置可以用來驗證力的平行四邊形定則，帶有滑輪的方木板豎直放置，為了便于調(diào)節(jié)繩子拉力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個位
（1）請把下面的實驗步驟補充完整
①三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼，調(diào)整滑輪在木板上的位置，使得系統(tǒng)靜止不動
②把一張畫有等間距同心圓的厚紙緊貼木板放置在繩子與木板之間，使得圓心位于繩子結(jié)點O處，用等間距同心圓作為畫圖助手，以方便做出力的圖標(biāo)，你認(rèn)為本實驗有必要測量鉤碼重力嗎？答沒有（填“有”或“沒有”，不必說明理由）
③記錄三段繩子懸掛鉤碼的個數(shù)以及三段繩子的方向
④三段繩子上的拉力F_A，F(xiàn)_B，F(xiàn)_C可用鉤碼數(shù)量來表示，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出力F_A，F(xiàn)_B，F(xiàn)_C
⑤以F_A，F(xiàn)_B為鄰邊，畫出平行四邊形，如果F_A、F_B所夾的對角線與F_C，近似共線等長，則在實驗誤差允許范圍內(nèi)驗證了力的平行四邊形定則．
（2）如圖所示，三段繩子上分別懸掛了3、4、5個鉤碼而靜止不動，若圖中OA，OB兩端繩子與豎直方向的夾角分別為α、β，那么$\frac{sinα}{sinβ}$=0.75．

Answer 1

分析 （1）明確實驗的目的和實驗的要求進(jìn)行分析．本實驗的目的是研究力矩盤平衡時砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)系．實驗的要求是盡量減小力矩盤的重力、摩擦力等其他力對力矩盤的影響．
（2）分別確定A、B、C三點細(xì)線拉力大小和力臂大小，根據(jù)力矩平衡求出彈簧稱拉力．

解答 解：（1）②實驗中鉤碼都是相同的，一個鉤碼受到的重力為一個單位力，只要計鉤碼的個數(shù)即可，故不需要測量鉤碼的重力．
⑤以F_A，F(xiàn)_B為鄰邊，畫出平行四邊形，如果F_A、F_B所夾的對角線與F_C，近似共線等長，說明F_A、F_B所夾的對角線表示的力即為F_A，F(xiàn)_B的合力，即驗證了力的平行四邊形定則．
（2）作圖幾個力的關(guān)系如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知$sinα=\frac{{F}_{B}}{{F}_{C}}=\frac{3}{5}$
$sinβ=\frac{{F}_{A}}{{F}_{C}}$=$\frac{4}{5}$
所以$\frac{sinα}{sinβ}$=$\frac{\frac{3}{5}}{\frac{4}{5}}=\frac{3}{4}=0.75$
故答案為：（1）②沒有；⑤F_A、F_B所夾的對角線；F_C；（2）0.75．

點評 該題從實驗的目的和要求出發(fā)分析哪些操作是合理的，培養(yǎng)分析處理實際問題的能力．