题目内容
【题目】(6分)为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”,某实验小组设计了如图所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上,如图甲所示。
⑴在甲图中,缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受静摩擦力fA的方向向_____,大小应该等于弹簧测力计____的示数(填“C”或“D”)。
⑵实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数。经过讨论,同学们完善了实验装置,如图乙所示。放置细圆木条是为了消除____________之间的摩擦力对实验的影响。
⑶同学们利用完善后的装置重新进行实验,整个装置静止后,弹簧测力计C的示数为2 N,弹簧测力计D的示数如图所示。由此可知,弹簧测力计D对物体A的拉力FA=____N。
⑷请你写出利用完善后的实验及数据分析验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的过程:______________________________________。
【答案】(1)左 D (2)木块B与桌面 (3)2 (4)由于木块A静止,它除了受到弹簧测力计D的拉力外,还会受到B对它的静摩擦力,同理,木块B会受到木块A对它的静摩擦力,因此力的作用是相互的。由实验数据可知,,因此相互作用力的大小相等。
【解析】
试题分析:(1) 整个装置静止后,木块A受到弹簧测力计D向右的拉力,故A受到B对它的静摩擦力方向向左;其大小等于弹簧测力计D的示数。(2)实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数,是因为木块B除了受到木块A对它的摩擦力外,还要受到桌面对它的摩擦力作用;按图乙所示的做法,放置细圆木条可以变滑动为滚动减小摩擦力,为了消除木块B与桌面之间的摩擦力对实验的影响;(3)整个装置静止后,根据平衡力的知识知,弹簧测力计D对物体A的拉力弹簧测力计C对B的拉力,即。(4)由于木块A静止,它除了受到弹簧测力计D的拉力外,还会受到B对它的静摩擦力,同理,木块B会受到木块A对它的静摩擦力,因此力的作用是相互的。由实验数据可知,,因此相互作用力的大小相等。