题目内容

在探究二力平衡条件的实验中,某小组同学探究了当物体只受两个力作用,而处于平衡状态时这两个力的关系.实验时,该小组同学把重为1牛的钩码挂在弹簧测力计的挂钩上,让钩码分别处于静止状态和作匀速直线运动,如图9(a)、(b)所示,请仔细观察实验操作和弹簧测力计的示数,然后初步归纳结论.

(1)分析图(a)、(b)可知______.
(2)若突然上提和突然下移弹簧测力计,请结合已学过的力学知识进行分析,并在图(c)、(d)中用“”标出指针所指示的大致位置.

解:(1)在ab两图中,钩码处于静止和匀速直线运动状态,都属于平衡状态,测力计的示数相等,说明钩码受到的拉力相等,都等于钩码的重力.由此可知,当一个物体在两个力作用下静止或做匀速直线运动时,这两个力大小相等、方向相反、并在同一直线上.
(2)当突然加速上提时,物体处于超重状态,此时测力计的示数变大,大于物体的重力1N.
当突然加速上下降时,物体处于失重状态,此时测力计的示数变小,小于物体的重力1N.
由此可以画出指针的大体位置.答案如下图所示:

分析:认真分析四个图中测力计在不同运动状态下的示数,将示数的变化与运动状态的变化联系起来即可得到此题的答案.
点评:失重和超重状态在日常生活中也有体会:如在乘坐电梯时,电梯向上运动过程中的刚启动时,向下运动过程中的将要停止前的瞬间都是超重状态;向上运动过程中的将要停止时,向下运动过程中的刚启动时是失重状态.此时的晕眩感觉就是由失重和超重造成的.
练习册系列答案
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物理兴趣小组的同学完成以下两个探究实验:
实验一:在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的.如图所示是一种探究方案.
(1)小阳用图中所示的探究方案.他将系于玩具小车两端的细线分别跨过木板两端的滑轮后,就在两线末端等质量的盘内放上钩码.这是用于探究两个力的
大小
大小
方向
方向
对物体平衡的影响;
(2)探究活动中还要求把小车转过一小角度,然后再松手.这样做的目的是用于探究
同一直线
同一直线
对物体平衡的影响.
(3)本次试验的结论是
二力平衡必须符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、并且作用在同一物体上
二力平衡必须符合四个条件,即大小相等、方向相反、作用在同一直线上、并且作用在同一物体上

实验二:在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从某一高度由静止开始沿光滑斜面下滑,最终静止在与斜面相接的水平面上,如图所示.他们用卷尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s,记录如表:

实验序数 水平板面 高度h/m 水平距离s/m
1 木板 0.10 2.00
2 铺上棉布的板 0.10 3.50
3 玻璃板 0.10 5.00
(4)分析表格数据可知,用同一辆小车从同一斜面的
顶端
顶端
由静止开始滑下,目的是使小车到达水平面时的
速度
速度
相同;
(5)分析表格数据,可以得出实验结论:
在下滑高度一定时,水平面越光滑,物块在水平面上滑行的越远
在下滑高度一定时,水平面越光滑,物块在水平面上滑行的越远
;由此可以推理:如果运动物体不受力,它将保持
匀速直线运动
匀速直线运动

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