Question

【題目】為了較準確的測量細線能承受的最大拉力，某同學進行了如下實驗：

①將細線對折，將重為G的鉤碼掛在細線的下端，如圖甲所示，用刻度尺測量出對折后的長度L；

②如圖乙所示，將刻度尺水平放置，兩手捏著細線緊貼刻度尺水平緩慢向兩邊移動，直到細線斷裂，讀出此時兩手間的水平距離d。

（1）該同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中，細線中拉力的合力大小將_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。

（2）在不計細線質量和伸長影響的情況下，利用G、L、d可計算出細線能承受的最大拉力大小為_________。（用題中字母表示）

Answer 1

【答案】 不變

【解析】（1）該同學兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的過程中，鉤碼始終處于平衡狀態，細線中拉力逐漸增大，但他們的合力始終等于鉤碼重力G，故合力大小不變；

（2）細線斷裂時，細線中拉力為最大值，設此時細繩與豎直方向夾角為，則，根據幾何關系可知，聯立解得。