Question

【題目】某興趣小組想測(cè)量一卷彈性可忽略的尼龍線的最大承受拉力，他們選擇使用拉力傳感器和鋼卷尺來完成實(shí)驗(yàn)，他們首先從整卷線上剪下一段樣品線(重力不計(jì))，穿上一個(gè)質(zhì)量很小的光滑度很高的小環(huán)，然后將細(xì)線兩端分別固定在兩根豎直桿上的兩個(gè)適當(dāng)位置A、B，如圖所示，用拉力傳感器拉住小環(huán)，豎直向下逐漸增大拉力，直到將細(xì)線拉斷。

(1)第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳感器的示數(shù)已經(jīng)很大了但仍沒有拉斷細(xì)線，他們分析發(fā)現(xiàn)選擇細(xì)線的長(zhǎng)度不合適，應(yīng)當(dāng)將細(xì)線長(zhǎng)度____________(填“加長(zhǎng)”或“縮短”)。

(2)正確調(diào)整后進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，豎直向下拉光滑小環(huán)，逐漸增大拉力，當(dāng)觀察到傳感器示數(shù)為F時(shí)細(xì)線被拉斷.

(3)該興趣小組要想得到尼龍線的最大拉力，還需要測(cè)量的物理量(并寫出相應(yīng)的符號(hào))__________。

(4)寫出計(jì)算承受最大拉力的表達(dá)式Fm=___________。

Answer 1

【答案】 縮短 兩桿之間的距離d，兩桿之間細(xì)線的有效長(zhǎng)度

【解析】對(duì)小環(huán)受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件得：，解得，當(dāng)細(xì)線的長(zhǎng)度縮短時(shí)，兩細(xì)線之間的夾角增大，則減小，故在相同F作用下，拉力T增大，更容易到達(dá)最大拉力，故應(yīng)縮短兩細(xì)線之間的距離；（2）設(shè)兩桿之間的距離d，兩桿之間細(xì)線的有效長(zhǎng)度，由幾何關(guān)系得：，則.