摘要: 实验研究二力平衡的条件 在木板A.B.C处钉上三个钉子.钉子上套上小滑轮.用绕过小滑轮的线来拉一块硬纸板.如图(甲)所示.在A.B处挂等重的钩码时.F1与F2在一条直线上.纸板不动.说明纸板受到的两个力是平衡的.如图乙在A.C处挂等重的钩码时.F1与F2虽然大小相等.方向相反.但是不在一条直线上.纸板转动.说明这样两个力不是平衡力.纸板转过一定角度后.作用在纸板上的两个力又在一条直线上时.两个力平衡.纸板重新静止下来. 可见.两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上.大小相等.方向相反.作用在一条直线上. 根据同一条直线上力的合成的法则可知.当两个力彼此平衡时.物体受到的合力是0.
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(1)如图1所示,某同学用弹簧秤拉着木块A在水平桌面上作匀速直线运动,这样做的目的

(2)如图2所示,是小明在“研究杠杆的平衡条件”的实验,当在杠杆左端距离O点二个格子的位置挂了三个等质量的钩码,当在另一端距离O点三个格子的位置挂两个等质量的钩码时,此时杠杆刚好平衡,若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?
小王认为:杠杆仍能保持平衡;小李认为:杠杆将顺时针转动;小赵认为:杠杆将逆时针转动;你支持
小明在实验后,用直尺AB制作杆秤,他在0刻度处用细线悬挂一个秤盘C,在3cm刻度处用细线D悬吊起来.他提起细线D“秤杆”(直尺)不能静止在水平位置.于是,他在秤盘悬线P处粘上适量的橡皮泥,使“秤杆”能在水平位置静止(如图3).他“粘上适量橡皮泥”的做法类似于“研究杠杆的平衡条件”实验中
(3)如图4是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置.
实验准备的器材有:三个质量不同的木块A; 三条粗糙程度不同的长木板B;三个高度不同的长方体铁块C; 刻度尺;弹簧测力计等.
下表是小红探究斜面机械效率与物重的关系时所记录的相关数据.
通过分析数据,你可以得出结论:
若保持斜面长度不变,将斜面高h变为0.2m,再将重为3N的物体沿斜面向上拉时,所需拉力为2N,则此时斜面的机械效率是
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利用二力平衡知识间接测量f滑
利用二力平衡知识间接测量f滑
,在木块上加砝码后,发现弹簧秤的示数将变大
变大
(选填“变小”、“变大”或“不变”),由此得出的结论是接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
.(2)如图2所示,是小明在“研究杠杆的平衡条件”的实验,当在杠杆左端距离O点二个格子的位置挂了三个等质量的钩码,当在另一端距离O点三个格子的位置挂两个等质量的钩码时,此时杠杆刚好平衡,若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?
小王认为:杠杆仍能保持平衡;小李认为:杠杆将顺时针转动;小赵认为:杠杆将逆时针转动;你支持
小李
小李
的观点,理由是左端的力和力臂的乘积小于右端的力和力臂的乘积
左端的力和力臂的乘积小于右端的力和力臂的乘积
.小明在实验后,用直尺AB制作杆秤,他在0刻度处用细线悬挂一个秤盘C,在3cm刻度处用细线D悬吊起来.他提起细线D“秤杆”(直尺)不能静止在水平位置.于是,他在秤盘悬线P处粘上适量的橡皮泥,使“秤杆”能在水平位置静止(如图3).他“粘上适量橡皮泥”的做法类似于“研究杠杆的平衡条件”实验中
调节杠杆两端的平衡螺母
调节杠杆两端的平衡螺母
的做法,这样做的目的是使杠杆在水平位置平衡,便于从杠杆上直接读出力臂
使杠杆在水平位置平衡,便于从杠杆上直接读出力臂
.(3)如图4是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置.
实验准备的器材有:三个质量不同的木块A; 三条粗糙程度不同的长木板B;三个高度不同的长方体铁块C; 刻度尺;弹簧测力计等.
下表是小红探究斜面机械效率与物重的关系时所记录的相关数据.
| 测量次序 | 斜面粗糙程度 | 物重G(N) | 斜面高 h(m) |
沿斜面的拉力F(N) | 斜面长L(m) | 有用功 W有(J) |
总功 W总(J) |
机械效率η |
| 1 | 较粗糙 | 1.5 | 0.1 | 0.6 | 0.4 | 0.15 | 0.24 | 62.5% |
| 2 | 较粗糙 | 3 | 0.1 | 1.2 | 0.4 | 0.3 | 0.48 | 62.5% |
| 3 | 较粗糙 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.4 | 0.6 | 0.96 | 62.5% |
斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关
斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关
;若保持斜面长度不变,将斜面高h变为0.2m,再将重为3N的物体沿斜面向上拉时,所需拉力为2N,则此时斜面的机械效率是
75%
75%
;说明斜面机械效率与斜面的倾斜程度
斜面的倾斜程度
有关.除此之外,你认为斜面的机械效率还可能与斜面的斜面的光滑程度
斜面的光滑程度
有关.某同学做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验.他先用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平放置的平滑木板上做匀速直线运动,并在木板上逐次加砝码,得到如表一所示的实验数据.然后他将一条毛巾铺在木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在粗糙的毛巾表面上做匀速直线运动,并重复上述实验过程,得到如表二所示的实验数据.
(1)实验中要求弹簧测力计必须沿水平方向拉木块,使其在水平面上做匀速直线运动,根据弹簧测力计的示数就可以知道木块所受滑动摩擦力大小,其理论根据是:
(2)数据分析与结论:a.分析比较实验次数1与2(2与3、1与3)或4与5(5与6、4与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在粗糙程度不变的情况下,
b.分析比较实验次数1与4、2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是
(3)该同学在得出上述实验结论后,又产生了新的猜想:滑动摩擦力的大小是否还跟接触面的面积有关?如果他用实验来进一步探究,应做什么?
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| 次数 | 接触面 | 压力 | 测力计的读数 | 次数 | 接触面 | 压力 | 测力计的读数 | |
| 1 | 木板面 | 1.5N | 0.2N | 4 | 毛巾面 | 1.5N | 0.5N | |
| 2 | 木板面 | 3N | 0.4N | 5 | 毛巾面 | 3N | 1N | |
| 3 | 木板面 | 4.5N | 0.6N | 6 | 毛巾面 | 4.5N | 1.5N | |
| 表一 | 表二 | |||||||
木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
.(2)数据分析与结论:a.分析比较实验次数1与2(2与3、1与3)或4与5(5与6、4与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在粗糙程度不变的情况下,
压力越大,滑动摩擦力越大
压力越大,滑动摩擦力越大
.b.分析比较实验次数1与4、2与5或3与6的数据及相关条件,可得出的初步结论是
压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
.(3)该同学在得出上述实验结论后,又产生了新的猜想:滑动摩擦力的大小是否还跟接触面的面积有关?如果他用实验来进一步探究,应做什么?
控制压力和接触面粗糙程度,改变木块与木板接触面的大小,木块侧放立放都可以,用弹簧测力计拉着匀速直线滑动,测出拉力
控制压力和接触面粗糙程度,改变木块与木板接触面的大小,木块侧放立放都可以,用弹簧测力计拉着匀速直线滑动,测出拉力
.在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:

(1)用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做
实验室提供的实验器材有:a.表面平整的长木板;b.斜面;c.硬纸板;d.毛巾;e.天平;f.带钩的长方体木块;g.弹簧测力计;h.直尺.
(2)小明在验证猜想A时,利用如图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?
从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:
(3)小明在验证猜想D时,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块(如图所示),木块的运动状态和弹簧测力计的示数如下上表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同).由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为
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(1)用弹簧测力计水平拉着木块在水平桌面上做
匀速直线
匀速直线
运动时,弹簧测力计的示数为1.2N,滑动摩擦力的大小等于1.2N
1.2N
,这是利用了二力平衡条件
二力平衡条件
.实验中,同学们提出了以下几种猜想:A.与压力大小有关 B.与接触面的粗糙程度有关 C.与接触面积大小有关 D.与运动的速度大小有关实验室提供的实验器材有:a.表面平整的长木板;b.斜面;c.硬纸板;d.毛巾;e.天平;f.带钩的长方体木块;g.弹簧测力计;h.直尺.
(2)小明在验证猜想A时,利用如图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论.你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?
不对
不对
.你的理由:没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同
.从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:
当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
.实验中应用了控制变量法
控制变量法
的研究方法.| 实验次数 | 木块运动状态 | 弹簧测力计示数F/N |
| 1 | 静止 | 0.5 |
| 2 | 静止 | 0.6 |
| 3 | 加速 | 0.8 |
| 4 | 匀速 | 0.7 |
| 5 | 减速 | 0 |
0.7
0.7
N;在第一次试验中,木块受到的摩擦力的大小为0.5
0.5
N;在这五次试验中,木块受到的摩擦力大小应该有3
3
次是相同的.下表是实验小组同学做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录:
(1)实验过程中要让木块在水平放置的毛巾、木板、棉布的表面上保持
(2)在第1、2两次实验中,保持不变的量是
A.探究电流与电压、电阻的关系 B、探究固体熔化时温度的变化规律
C.探究声音的传播的条件 D、探究重力与质量的关系
(3)分析比较序号
(4)分析比较序号2、3、4的实验数据,可得结论:
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| 实验次数 | 接触面的情况 | 压力(N) | 测力计的示数(N) |
| 1 | 木块与木板 | 4 | 0.8 |
| 2 | 木块与木板 | 6 | 1.2 |
| 3 | 木块与棉布 | 6 | 2 |
| 4 | 木块与毛巾 | 6 | 2.5 |
匀速直线
匀速直线
运动,根据二力平衡
二力平衡
的原理,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小.(2)在第1、2两次实验中,保持不变的量是
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度
,变化的量是压力大小
压力大小
,这种研究物理问题的方法叫做控制变量法,下列实验中用到此方法的有A
A
.A.探究电流与电压、电阻的关系 B、探究固体熔化时温度的变化规律
C.探究声音的传播的条件 D、探究重力与质量的关系
(3)分析比较序号
1、2
1、2
的实验数据,可得出的结论是:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.(4)分析比较序号2、3、4的实验数据,可得结论:
压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大
压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大
.回顾探究和实验:
(1)、阻力对运动的影响
| 器材 | 长木板、斜面、刻度尺、小车、______、______ |
| 装置图 | |
| 步骤 | ①让小车从斜面的______滑下,使小车到水平面时______ ②小车分别滑到铺有毛巾的水平桌面、铺有棉布的水平桌面、水平桌面,观察______. |
| 现象 | 小车在______面上运动距离最远,在______速度减小的最慢 |
| 结论 | 小车受阻力越小,速度减小的______ |
| 推理 | 如果运动的物体不受力,物体将______ 可见:力不是使物体运动的原因,力是______的原因. |
| 过程方法 | 如图是“研究二力平衡的条件”的实验装置图.图中向小车两端的小盘里加______ 的砝码时,小车就能保持静止;若两盘里砝码的总质量相等,把小车转过一个角度后松手,小车会______. | |
| 结论 | 作用在一个物体上的两个力,必须大小______,方向______,并且在______上. | |
①观察图(a)可知,甲车作______直线运动.甲车通过0.6米的路程所用的时间为______秒,甲车的速度是______千米/时.
②观察图(b)可知,在AB对应的时间段内,乙车通过的路程为______米.
③比较图(a)(b)可知,甲车的速度______乙车的速度(选填“大于”、“等于”或“小于”). 查看习题详情和答案>>