题目内容

在探究“力的合成”的实验中,橡皮条的一端固定在P点,另一端被A、B两只弹簧秤拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两只弹簧秤的读数.如图3-4-1所示,使弹簧秤B从图示位置开始顺时针缓慢转动,在这过程中保持O点位置和弹簧秤A的拉伸方向不变,则在整个过程中两弹簧秤的读数F1、F2的变化是(    )

图3-4-1

A.F1减小,F2减小                      B.F1减小,F2增大

C.F1减小,F2先增大后减小          D.F1减小,F2先减小后增大

 

解析:由于结点O的位置不变,所以F1和F2的合力大小和方向不变,画出平行四边形如图342所示.弹簧秤A的拉伸方向不变,则F1的方向不变,弹簧秤B顺时针转动过程中,F2的大小和方向均不断改变,图中画出弹簧秤B转动过程中的三个位置,两弹簧秤的读数分别为F1′、F2′、F1″、F2″等等,观察表示力大小的有向线段的长短变化,可以看出弹簧秤A的读数F1一直逐渐减小,而弹簧秤B的读数F2先减小后增大,当弹簧秤B转动至与弹簧秤A垂直时F2最小.

图3-4-2

答案:D


练习册系列答案
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(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断
 
(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为
 
.图线不过原点的原因是由于
 

(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为
 
m/s2.(结果保留2位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数
1m
的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图4所示).你认为同学
 
(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象
 


③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
 

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