Question

12．為探究合力與兩個(gè)分力間所滿足的具體關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持所掛的鉤碼不變，移動(dòng)彈簧秤到不同位置，則平衡時(shí)彈簧秤的示數(shù)F將隨著動(dòng)滑輪兩邊細(xì)線間的夾角α的改變而改變．實(shí)驗(yàn)時(shí)使夾角α分別為60°、90°、120°，讀出對(duì)應(yīng)的F值．
（1）該同學(xué)通過比較發(fā)現(xiàn)α越大、F越大，為了更清楚地了解F隨α變化的關(guān)系，于是他算出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)的Fα、$\frac{F}{sin\frac{α}{2}}$、Fcos$\frac{α}{2}$、$\frac{F}{α}$、$\frac{F}{sinα}$、Fcos α等的值．若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的操作都是正確的，則他能夠得到的結(jié)論（關(guān)于F隨α變化的關(guān)系的結(jié)論）是：Fcos$\frac{α}{2}$為定值．
（2）經(jīng)過步驟（1）了解了關(guān)于F隨α變化的關(guān)系，該同學(xué)進(jìn)一步以表示兩邊細(xì)線的拉力的圖示的線段為鄰邊作出平行四邊形，發(fā)現(xiàn)表示兩細(xì)線的拉力的線段所夾的對(duì)角線基本上都是豎直向上的，但是該對(duì)角線的長(zhǎng)度總比表示鉤碼重力的圖示的線段明顯要長(zhǎng)，出現(xiàn)這一情況的原因應(yīng)該是沒有考慮動(dòng)滑輪的重力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平衡條件，結(jié)合力的合成法則，及三角知識(shí)，即可求解；
（2）根據(jù)題意可知，結(jié)合作圖法，即可求解．

解答 解：（1）設(shè)動(dòng)滑輪與所掛鉤碼的總重是為G_總，
則有2Fcos$\frac{α}{2}$=G_總，由于G_總不變，
所以Fcos$\frac{α}{2}$為定值．
（2）由題意可知，該對(duì)角線的長(zhǎng)度總比表示鉤碼重力的圖示的線段明顯要長(zhǎng)，出現(xiàn)這一情況的原因：沒有考慮動(dòng)滑輪的重力；
故答案為：（1）Fcos$\frac{α}{2}$為定值；�。�2）沒有考慮動(dòng)滑輪的重力．

點(diǎn)評(píng) 考查平衡條件的應(yīng)用，掌握力的平行四邊形定則的內(nèi)容，注意力的圖示與力的示意圖區(qū)別．