题目内容

某同学学习了同一直线上二力的合成知识后，思考如果作用在物体上的二力不在同一直线上，互成一定角度时，合力的大小与二个分力、二个分力之间夹角的关系。于是，他利用橡皮筯、弹簧测力计进行了实验研究。橡皮筯的原长为AB，在拉力F₁的作用下橡皮筯从AB伸长到AC如图8(a)所示；换用二个弹簧测力计(保持二个弹簧测力计的示数相等均为F₂，且F₂< F₁)互成一定角度拉橡皮筯，也能使橡皮筯伸长同样的长度(BD=BC)如图8(b)所示；如果保持二个弹簧测力计的示数不变，增大它们之间的夹角(α＜β)，可以看到橡皮筯伸长量减小(BE<BD)如图8(c)所示。请仔细观察实验现象，归纳得出实验结论。

　①分析比较图8(a)和8(b)中弹簧测力计的示数变化及相关条件可得：　　　　　　　　　　　　(21)　　　　　　　　　　　　　　。

②分析比较图8(b)和(c)中弹簧测力计的示数与两个测力计之间的夹角变化及相关条件可得：　　　　　　　　　　　　　　　 (22)　　　　　　　　　　　　　　。

(a)　　　　　　　　　 (b)　　　　　　　　　　 (c)　图8

①互成角度的二个力的作用可以用一个力的作用等效替代；

②互成角度的二个力的合力大小与二个分力的夹角大小有关，当分力大小不变时，夹角越大，合力越小。（第15和16题每格2分）

三、6分

（每题3分）

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①分析比较图（a）和（b）中弹簧测力计的示数变化及相关条件可得：

互成角度的二个力的作用可以用一个力的作用等效替代

互成角度的二个力的作用可以用一个力的作用等效替代

．
②分析比较图（b）和（c）中弹簧测力计的示数与两个测力计之间的夹角变化及相关条件可得：

互成角度的二个力的合力大小与二个分力的夹角大小有关，当分力大小不变时，夹角越大，合力越小

互成角度的二个力的合力大小与二个分力的夹角大小有关，当分力大小不变时，夹角越大，合力越小

在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中，处于静止状态，则称为悬浮．不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态，大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态，为此全班同学展开了激烈的讨论，最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态，同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关．同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积（形状）和物体运动速度有关．为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素，同学们借助自制潜水艇进行了下列探究．
（1）让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A，然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球（如图B），通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球，然后使其从水底部浮起，当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程，如图C是其中一段的示意图．对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是

保证每次实验时物体的迎流面积（或形状）都相同

保证每次实验时物体的迎流面积（或形状）都相同

对于图中的这段运动过程，三次潜水艇上浮运动的速度之比是

，他们受到的液体阻力之比是

，由此可以得出的实验结论是

物体在液体中受阻力与物体运动的速度有关

物体在液体中受阻力与物体运动的速度有关

．
（2）为了研究“阻力与迎流面积（形状）的关系”，同学们提出改变迎流面积（形状），利用如图所示的潜水艇由水底同时浮出，比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小，这样的方案

（“可行”或“不可行”），请你在图中的虚线框内设计一种改进的方案简图（两个潜水艇模型即可），并作简单说明．说明：

本题中潜水艇是上浮的，因此要设计本题的迎流面积主要看上表面的设计，前提是要求潜水艇两次的体积和重力相同，确保上升时其它条件相同，仅改变阻力大小，再来看运动改变

本题中潜水艇是上浮的，因此要设计本题的迎流面积主要看上表面的设计，前提是要求潜水艇两次的体积和重力相同，确保上升时其它条件相同，仅改变阻力大小，再来看运动改变

（3）在一次实际的操作中，某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜，至杯底后排出50cm³的水后，该潜水艇以5cm/s的速度进而匀速直线上浮，潜水艇的外壳及体积不发生改变，试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为

A．1N B．0.5N C．0.25N D．0N．

某同学学习了同一直线上二力的合成知识后，思考如果作用在物体上的二力不在同一直线上，互成一定角度时，合力的大小与二个分力、二个分力之间夹角的关系．于是，他利用橡皮筯、弹簧测力计进行了实验研究．橡皮筯的原长为AB，在拉力F₁的作用下橡皮筯从AB伸长到AC如图（a）所示；换用二个弹簧测力计（保持二个弹簧测力计的示数相等均为F₂，且F₂＜F₁）互成一定角度拉橡皮筯，也能使橡皮筯伸长同样的长度（BD=BC）如图（b）所示；如果保持二个弹簧测力计的示数不变，增大它们之间的夹角（α＜β），可以看到橡皮筯伸长量减小（BE＜BD）如图（c）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出实验结论．

①分析比较图（a）和（b）中弹簧测力计的示数变化及相关条件可得：．
②分析比较图（b）和（c）中弹簧测力计的示数与两个测力计之间的夹角变化及相关条件可得：．

某同学学习了同一直线上二力的合成知识后，思考如果作用在物体上的二力不在同一直线上，互成一定角度时，合力的大小与二个分力、二个分力之间夹角的关系．于是，他利用橡皮筯、弹簧测力计进行了实验研究．橡皮筯的原长为AB，在拉力F₁的作用下橡皮筯从AB伸长到AC如图（a）所示；换用二个弹簧测力计（保持二个弹簧测力计的示数相等均为F₂，且F₂＜F₁）互成一定角度拉橡皮筯，也能使橡皮筯伸长同样的长度（BD=BC）如图（b）所示；如果保持二个弹簧测力计的示数不变，增大它们之间的夹角（α＜β），可以看到橡皮筯伸长量减小（BE＜BD）如图（c）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出实验结论．

①分析比较图（a）和（b）中弹簧测力计的示数变化及相关条件可得：．
②分析比较图（b）和（c）中弹簧测力计的示数与两个测力计之间的夹角变化及相关条件可得：．