Question

6．某同学用如图所示的装置，探究共点力合成的规律．ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计．第一次实验，当装置平衡时，记下绳子的结点D和三段绳子拉力的方向和对应钩码的数目，数据如图所示，如果“力的平行四边形定则”成立，则$\frac{sinβ}{sinα}$=$\frac{4}{3}$；第二次实验，仅把右侧滑轮F的位置移动到图中的G点，待稳定后，∠EOF将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 稳定后，O点处于平衡状态，所受三个力的合力为零，即任何两个力的合力与另外一个力等大反向，根据平衡条件和平行四边形定则可正确解答．

解答 解：第一次实验，当装置平衡时，记下绳子的结点D和三段绳子拉力的方向和对应钩码的数目，
根据O点处于平衡状态，正交分解有：
竖直方向：3mgsinα+4mgsinβ=5mg ①
水平方向：3mgcosα=4mgcosβ ②
联立①②解得：$\frac{sinβ}{sinα}$=$\frac{4}{3}$．
以O点为研究对象，受到三个力的作用，由于钩码个数不变，因此三个力的大小不变，O点所受竖直方向的拉力大小方向不变，即EO，FO两绳子拉力的合力大小方向不变，根据平行四边形定则可知，二力的大小不变，其合力的大小方向不变，则该二力的夹角不变，故∠EOF不变；
故答案为：方向，$\frac{4}{3}$，不变．

点评 掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析．