Question

【題目】為了較準確地測量某細線能承受的最大拉力，小聰、小明分別進行了如下實驗：小聰在實驗室里找到一把彈簧測力計，按圖甲所示安裝細線和測力計后，他用力緩慢豎直向下拉測力計，直到測力計的示數達到量程（細線沒有斷裂），讀出測力計的示數F，將F記為細線能承受的最大拉力。

小明在實驗室里還找到一把刻度尺和一個玩具小熊，接著進行了如下的操作：

①用刻度尺測出細線的長度L，用彈簧測力計測出玩具小熊的重力G；

②按圖乙所示安裝玩具小熊、細線（玩具小熊系在細線的中點）；

③兩手捏著細線緩慢向兩邊移動直到細線斷裂，讀出此時兩手間的水平距離d；

④利用平衡條件算出結果。

在不計細線質量和伸長影響的情況下，請回答：

（1）小明算出的細線能承受的最大拉力是________（用L、G、d表示）；_____(填“小聰”或“小明”) 同學的測量結果較準確。

（2）在小明兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中，下列說法正確的是________。

A．細線上的拉力大小不變

B．細線上的拉力大小減小

C．細線上拉力的合力大小不變

D．細線上拉力的合力大小增大

Answer 1

【答案】（1） 小明 （2）C

【解析】（1）設細繩與豎直方向的夾角為θ，對結點受力分析，由平衡條件有2Fcos θ=G，細線斷裂時，cos θ=，解得F=；小聰的實驗中，測力計示數達到量程時細線未斷裂，細線能承受的最大拉力明顯大于測力計的量程，小明的測量結果較準確。

（2）兩手捏著細線向兩邊移動的過程中，d增大，由F=知細線上的拉力逐漸增大，而兩繩的合力與玩具小熊的重力等大，即合力不變，選C。