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实验九
直线上
力的合成
(一)基础实验
同一直线上二力的合成
考查
占
八、、
考查内容及要求
实验目的
探究同一直线上二力的合成
实验原理
二力平衡 ..
实验器材
白纸,图钉,细线,橡皮筋一根,弹簧测力计两个
或:弹簧、刻度尺、铁架台各一个、弹簧测力计两个,细线若干
实验装置图
实验过程及步 骤(知识、技能、 方法)
1 ?把橡皮筋(或弹簧)E端固定好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。
2?先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的 A端。使A端到达0点,记下0点位置及
两个测力计的拉力 F1和F2大小、方向。
3?用一个测力计对橡皮筋的 A端施加一个力力F,仍将橡皮筋的A端拉伸到0点,记 下此时F的大小和方向。(橡皮筋的 A端两侧都被拉伸到 0点,说明F就代替了 F1 和F2这两个力的作用效果。)
4?用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的 A端,使A端到达0端,记下0点的位置及
两个拉力F 1和F 2的大小、方向。
5.用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F,,也让橡皮筋的A端被拉伸到0,, 记下此时F,的大小和方向。
实验结论
同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和, 方向跟这两个力的
方向相同。
同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差, 合力的方向跟较大
的力方向相同。
实验记录表格:
表1 同一直线上同方向二力的合成
力的大小F/N
方向
用两个弹簧测力
计拉
F1 =
F2 =
F1+F2二
同向
用一个弹簧测力
F=
计拉
表2 同一直线上反方向二力的合成
力的大小F/N
方向
用两个弹簧测力计
拉
F 1=
F 1+F 2=
反向
F 2=
用一个弹簧测力计
拉
F =
(二)例题剖析
例1.利用下图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的 B端固
定,再用两个测力计沿相反方向拉 A端,使A端到达某一点0并记录下该点的位
置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向,再用一个测力计拉弹簧 A端,
仍将A端拉伸到0点,记录此时拉力的大小和方向,
(1)从右表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是_
。(用字母表示)
(2)实验中用一个测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧 A端拉到0点再读数?
解析:力F的作用效果与
解析:力F的作用效果与Fi、F2共同的作用效果相同时,这个力 F才叫F1、 方向相反的两个力的合力, 大小等于这两个力的大小之差, 方向跟较大的那个 答案:(1)F = F1-F2
(2)保证力F的作用效果与 Fi、F2共同的作用效果相同。
(三)典题精练
施力情况
大小
方向
用两个测力计
F1=2.5N
向右
F2=1N
向左
用一个测力计
F=1.5N
向右
F2的合力。在同一直线上,
力的方向相同,即 F=F1-F2
如图9所示。木块在运动
如图9所示。木块在
运动
图9
基础训练
在水1. (2013?雅安)用大小不变的水平力,拉木块 平桌面上做匀速直线运动 过程中,下列说法正确的是(
在水
木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
属木块受到的滑动摩擦力大小保持不变
属
答案:D
如图所示,带箭头的线段长度表示力的大小,则各对力
于二力平衡的是()
A B C D
答案:A
如图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为 F的
拉力作用,而左端的情况各不相同。
图甲中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为 ,并处于静止状态。
图乙中弹簧的左端受大小也为 F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为,并处于静止状态。
图丙中弹簧的左端系一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的 伸长量为。贝y、、的大小关系是,。
【思路分析】甲、乙、丙三种情况拉弹簧,以弹簧为研究对象,受到拉力大小都为 F,且弹簧均处于平衡状态。
【答案】 等于 等于
(2015?北京)如图所示,将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两
磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环“悬浮”在空中,设两磁环受到 的重力相等,大小都为 G则磁环B对木支架底座的压力 F与重力G的大小关系是:
( )
F G B. F = G C. G F 2 G D. F = 2G
分析与解答:首先得知道磁环“悬浮的原因是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
A磁环之所以“悬浮在空中,是因为受到 B磁环的排斥作用根据力的作用是相互的, B磁环同样受到 A磁环的排斥作用。
题中研究对象是支架底座,其受到的压力 F应是B磁环的物重和 A磁环给予B磁环的斥力之和。
又因为A磁环 “悬浮在空中处于平衡状态,在竖直方向上受到一对平衡力,即 A磁环受到的重力和 B磁环给予A磁
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