摘要:F=Ps=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N------------------

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(2013?长宁区三模)小明看到教室里日光灯(如图1所示)的悬挂结构后,心想“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等?”由于不能直接测量悬线拉力,于是他和小华选择替代器材进行了探究,他们将一根长为1米的轻质木杆(重力可以忽略不计)的两端用竖直细线水平悬挂起来,并在细线上方用两个力传感器测出细线受到的拉力F1和F2.接着将钩码挂在两细线之间的木杆上(如图2所示),作为木杆受到的竖直向下的拉力F,并将两细线受到的拉力F1、F2和拉力F的作用点的位置记录在表格中.

实验序号 拉力F作用点据左侧细线悬挂点距离△s 木杆受到向下的拉力F(牛) 左侧细线受到木杆对它的拉力F1(牛) 右侧细线受到木杆对它的拉力F2(牛)
1 0.3 10.0 7.0 3.0
2 0.3 20.0 14.0 6.0
3 0.3 30.0 21.0 9.0
4 0.4 10.0 6.0 4.0
5 0.4 20.0 12.0 8.0
6 0.4 30.0 18.0 12.0
7 0.5 10.0 5.0 5.0
8 0.5 20.0 10.0 10.0
9 0.5 30.0 15.0 15.0
①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6或7、8与9中F1和F的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,受到的竖直向下的拉力作用点的位置不变,左侧细线受到木杆对它的拉力F1
木杆受到向下的拉力F成正比
木杆受到向下的拉力F成正比

②分析比较实验序号1、4与7或2、5与8或3、6与9中F1和△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,受到的竖直向下的拉力F大小不变,
拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s越大,左侧细线受到木杆对它的拉力F1越小
拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s越大,左侧细线受到木杆对它的拉力F1越小

③请进一步综合分析表中的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号7与8与9中F1、F2与△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:当竖直向下的拉力作用点位于水平木杆两竖直细线的中点处时,
左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2相等
左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2相等

(b)分析比较实验序号1~9中拉力F与F1和F2的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,
木杆受到向下的拉力F等于左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2的和
木杆受到向下的拉力F等于左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2的和

(4)分析表格中的数据后,小华认为:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,左侧细线受到木杆对它的拉力F1总是大于或等于右侧细线受到木杆对它的拉力F2,小明认为该结论是错误的,若要证明小明的观点,你认为还研究拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s在
0.5~1
0.5~1
米范围内,F1与F2之间的大小关系.
⑤“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等?”请你结合重心相关知识及上述有关结论对该问题进行分析.
若重心在灯的中点,则左右两边的拉力相等;若重心不在中点,则拉力不相等,且重心靠近哪边,哪边的拉力较大
若重心在灯的中点,则左右两边的拉力相等;若重心不在中点,则拉力不相等,且重心靠近哪边,哪边的拉力较大
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小明同学坐竖直升降的电梯从一楼到六楼时,感觉刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上抛的感觉;而从六楼到一楼时,刚开始向下时也有一种向上抛的感觉,快到一楼时又有一种向下沉的感觉.小明对此产生了兴趣,觉得这种感觉应该与人对电梯地板的压力有关.于是他找来了一只弹簧秤和一块铁块来做实验.他把弹簧秤固定在电梯的天花板上,再把铁块挂在弹簧秤上,如图1所示.当电梯静止时,弹簧秤的示数为10N,然后他开始研究电梯整个上升过程中弹簧秤的示数变化,每隔1s记录一次数据,如表一所示,并画出了弹簧秤示数F随时间t变化的图线(如图2).从图2中小明领悟到了向下沉的感觉是人对地板的压力在增大,向上抛的感觉是人对地板的压力在减小.接着他又开始研究电梯整个下降过程中弹簧秤的示数变化,记录数据如表二所示.
表一  一楼到六楼的实验数据
时间
t(s)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
弹簧秤
的示数
F(N)
10 11.5 11.0 10.5 10.0 10.0 10.0 10.0 9.5 9.0 8.5 10.0
表二  六楼到一楼的实验数据
时间
t(s)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
弹簧秤
的示数
F(N)
10 8.5 9.0 9.5 10.0 10.0 10.0 10.0 10.5 11.0 11.5 10.0
请分析回答下列问题:
(1)根据表二数据,请在图3中画出电梯在整个下降过程中弹簧秤示数F随时间t变化的图线.
(2)该铁块的质量是
 
kg(g取10N/kg).当电梯刚上升或刚下降时,弹簧秤示数发生变化的原因是铁块
 

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