题目内容
小明在二楼竖直向下抛出一个重为6N的皮球,皮球着地后又竖直向上弹起.假设皮球在下降和上升过程中受到的空气阻力均为1N,则球在下降过程中所受合力的大小为________N.上升过程中所受合力的方向是________.
分析:根据同一直线上力的合成方法解题:
(1)两力在同一直线上方向相同时,合力的大小等于两分力的大小之和,方向与分力方向相同;
(2)两力在同一直线上,方向相反时,合力大小等于两力大小之差,方向与较大的力的方向相同;
解答:(1)当皮球下降时,受力情况如图1.
∵受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,皮球受到这两个力的方向相反.
∴合力F合=G-f=6N-1N=5N.
(2)当皮球上升时,受力情况如图2.
∵阻力与重力的方向都竖直向下.
∴合力方向也是竖直向下的.
故答案为:5;竖直向下.
点评:本题考查了同一直线上力的合成,是一道基础题;解题的关键是判断出皮球运动时受到的阻力方向.
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测力计和一块铁块来做实验。他把弹簧测力计固定在电梯的天花板上,再把铁块挂在弹簧测力计上,如图所示。当电梯静止时,弹簧测力计的示数为10牛,然后他开始研究电梯整个上升过程中弹簧测力计的示数变化,每隔1秒记录一次数据,如表一所示,并画出了弹簧测力计示数F随时间t变化的图线(如甲图)。从甲图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测力计的示数变化,记录数据如表二所示。
表一 一楼到六楼的实验数据
| 时间t(秒) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 弹簧秤的 示数F(牛) | 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(秒) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 弹簧秤的 示数F(牛) | 10 | 8.5 | 9.0 | 9.5 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.5 | 11.0 | 11.5 | 10.0 |
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请分析回答下列问题:
(1)根据表二数据,请在乙图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 千克(g取10牛/千克)。当电梯刚上升或下降时,弹簧测力计示数发生变化的原因是铁块具有 性。
(3)小明同学认为弹簧测力计示数变大时电梯在上升,变小时电梯在下降,你认为他的观点对吗? 。
(4)仅从弹簧测力计示数的变化如何来判断电梯在整个运动过程中是在上升还是在下降? 。
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