Question

3．如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來驗(yàn)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(gè)位
（1）請(qǐng)把下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)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(dòng)
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(diǎn)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(shí)驗(yàn)有必要測(cè)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(gè)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(duì)角線與F_C，近似共線等長(zhǎng)，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)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(gè)鉤碼而靜止不動(dòng)，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(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行分析．本實(shí)驗(yàn)的目的是研究力矩盤平衡時(shí)砝碼的拉力力矩和彈簧拉力力矩的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)的要求是盡量減小力矩盤的重力、摩擦力等其他力對(duì)力矩盤的影響．
（2）分別確定A、B、C三點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中鉤碼都是相同的，一個(gè)鉤碼受到的重力為一個(gè)單位力，只要計(jì)鉤碼的個(gè)數(shù)即可，故不需要測(cè)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(duì)角線與F_C，近似共線等長(zhǎng)，說明F_A、F_B所夾的對(duì)角線表示的力即為F_A，F(xiàn)_B的合力，即驗(yàn)證了力的平行四邊形定則．
（2）作圖幾個(gè)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(duì)角線；F_C；（2）0.75．

點(diǎn)評(píng) 該題從實(shí)驗(yàn)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(shí)際問題的能力．