Question

如图，在“用DIS验证斜面上力的分解”实验中，A、B处各放一个力传感器，物体的重力为G=20N，将物体的重力分解为平行于斜面方向的分力F₁和垂直于斜面方向的分力F₂．当F₂=16N时，斜面的倾角θ=

 

；在斜面倾角θ由0°变到90°的过程中，F₁将

 

（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析：通过观察可以发现传感器A垂直于斜面，故垂直于斜面方向上的力的传感器的读数为物体对斜面的压力，而平行于斜面方向上的力的传感器指示的是挡板的支持力．确定了以上信息后以物体为研究对象并进行受力分析然后根据共点力平衡的特点可得斜面的支持力F₂=Gcosθ，挡板的支持力F₁=Gsinθ联立求解．

解答：解：以物体为研究对象，则根据物体处于平衡状态可知
垂直斜面的支持力：F₂=Gcosθ，
所以cosθ=

F2

G

=

16N

20N

=0.8
所以θ=37°
平行于斜面方向的分力F₁=Gsinθ，显然随θ增大，sinθ增大，故F₁将变大．
故答案为：37°，变大．

点评：本题关键是根据平行四边形定则将重力按照实际作用效果正交分解，然后根据几何关系得到两个分力的一般表达式进行分析讨论．