Question

【題目】某物理興趣小組利用傳感器進行探究實驗，其實驗裝置及原理圖分別如甲、乙所示．

該裝置中，A、B為力傳感器，研究對象是質量m=310g的金屬圓柱體G，將G放在A、B的兩探頭之間，兩探頭受到壓力的數據，通過傳感器、數據采集器傳輸給計算機，數據如表1所示．
表1 圓柱體的質量：310g

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.49	2.12	2.59	3.02
FB/N	3.01	2.61	2.13	1.50	0.00

（1）觀察、分析數據表1，可得出：金屬圓柱體重力沿斜面向下的分力FA隨斜面傾角θ的增大而 ， 垂直斜面向下的分力FB隨斜面傾角θ的增大而 ．
（2）某同學發現兩傳感器的讀數并不是與角度的變化成正比，他猜想圓柱體所受重力及其分力間滿足某個函數關系，并根據該函數關系計算兩探頭受到壓力的理論值如表2所示（g取9.8m/s2）
表2 圓柱體的質量：310g

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.52	2.15	2.63	3.04
FB/N	3.04	2.63	2.15	1.52	0.00

該同學猜測的函數關系式應當分別為：FA= ， FB=（用金屬圓柱體質量m、重力加速度g、斜面傾角θ表示）
（3）在實驗中無論是分析“表1”還是“表2”的數據時，都認為傳感器的讀數都等于相應的圓柱體重力的分力，其物理學依據是（乙沿斜面方向為例）；因為A傳感器的讀數等于A傳感器所受的壓力，根據此壓力大小等于圓柱體沿斜面方向所受的支持力，而根據此支持力大小等于圓柱體重力沿斜面方向的分力
（4）為了減少實驗誤差，可采取的辦法是（寫出一個即可）

Answer 1

【答案】
（1）增大,減小
（2）mgsinθ,mgcosθ
（3）牛頓第三定律,二力平衡
（4）減小重物與探頭間的摩擦
【解析】解：（1）根據表格1中的數據，斜面傾角θ越大時，金屬圓柱體重力沿斜面向下的分力FA也越大，

而垂直斜面向下的分力FB卻越小，（2）表2

θ/°	0	30	45	60	90
FA/N	0.00	1.52	2.15	2.63	3.04
FB/N	3.04	2.63	2.15	1.52	0.00

因sin30°= ，sin45°= ，sin60°= ，sin90°=1，

依據矢量的合成法則，結合三角知識，則有FA=mgsinθ，FB=mgcosθ；（3）因為A傳感器的讀數等于A傳感器所受的壓力，根據牛頓第三定律，則此壓力大小等于圓柱體沿斜面方向所受的支持力，而根據二力平衡，則此支持力大小等于圓柱體重力沿斜面方向的分力；（4）為了減少實驗誤差，可采取的辦法是減小重物與探頭間的摩擦．

所以答案是：（1）增大，減小；（2）mgsinθ，mgcosθ；（3）牛頓第三定律，二力平衡；（4）減小重物與探頭間的摩擦．

【考點精析】通過靈活運用牛頓第三定律，掌握牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是成對出現的，它們總是同時產生，同時消失；作用力和反作用力總是同種性質的力；作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產生其效果，不可疊加即可以解答此題．