Question

【題目】某興趣小組想測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驗，他們首先從整卷線上剪下一段樣品線(重力不計)，穿上一個質量很小的光滑度很高的小環(huán)，然后將細線兩端分別固定在兩根豎直桿上的兩個適當位置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，直到將細線拉斷。

(1)第一次實驗測量時，發(fā)現(xiàn)傳感器的示數(shù)已經(jīng)很大了但仍沒有拉斷細線，他們分析發(fā)現(xiàn)選擇細線的長度不合適，應當將細線長度____________(填“加長”或“縮短”)。

(2)正確調整后進行第二次實驗，豎直向下拉光滑小環(huán)，逐漸增大拉力，當觀察到傳感器示數(shù)為F時細線被拉斷.

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

(4)寫出計算承受最大拉力的表達式Fm=___________。

Answer 1

【答案】 縮短 兩桿之間的距離d，兩桿之間細線的有效長度

【解析】對小環(huán)受力分析，如圖所示

根據(jù)平衡條件得：，解得，當細線的長度縮短時，兩細線之間的夾角增大，則減小，故在相同F作用下，拉力T增大，更容易到達最大拉力，故應縮短兩細線之間的距離；（2）設兩桿之間的距離d，兩桿之間細線的有效長度，由幾何關系得：，則.