Question

【題目】某小組為了驗證力的平行四邊形定則，設計了如圖甲所示的實驗：在一個半圓形刻度盤上安裝兩個可以沿盤邊緣移動的拉力傳感器A、B，兩傳感器的掛鉤分別系著輕繩，輕繩的另一端系在一起，形成結點O，并使結點O位于半圓形刻度盤的圓心。在O點掛上重G＝2.00 N的鉤碼，記錄兩傳感器A、B的示數F1、F2及輕繩與豎直方向的夾角θ1、θ2，用力的圖示法即可驗證力的平行四邊形定則。

(1)當F1＝1.00 N、F2＝1.50 N，θ1＝45°、θ2＝30°時，請在圖乙中用力的圖示法作圖________，畫出兩繩拉力的合力F，并求出合力F＝________N。(結果保留三位有效數字)

(2)該組同學在實驗中，將傳感器A固定在某位置后，再將傳感器B從豎直位置的P點緩慢順時針旋轉，得到了一系列B傳感器的示數F2和對應的角度θ2，作出了如圖丙所示的F2θ2圖象，由圖丙可知A傳感器所處位置的角度θ1＝________。

Answer 1

【答案】 (1)如圖所示

2.01(1.97～2.05) (2)60°

【解析】（1）F1、F2的圖示及力的合成圖如圖所示，根據比例關系可知合力大小為2.01N．

（2）根據丙圖可知，當θ2＝時，F2=2.0N
F1、F2的合力仍為重力G=2N，根據平衡條件則有：F1cosθ1+F2cos60°=G，F1sinθ1=F2sin60°，
解得：F1=2N，θ1=60°