题目内容

14.在探究“二力平衡条件”实验的装置如图所示,要求长木板水平放置.
(1)实验中,通过调整砝码来改变F1和F2的大小.当两端砝码质量相等时,木块处于静止状态.此时若在右盘中再加入一个较小的砝码,木块理应向右运动,但实际操作时木块往往仍保持静止,这是因为木块水平方向还受到了桌面的摩擦力,这时木块在水平方向受到的力是(填“是”或“不是”)平衡力,要避免这种现象产生,可将实验装置的木块换成硬纸片.
(2)实验中保持两端砝码质量相等,用手将硬纸片扭转一个角度,松手后,硬纸片将无法在此位置平衡而是发生转动.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足的条件是:两个力必须作用在同一直线 上.

分析 (1)物体受到平衡力作用时,物体处于静止状态或匀速直线运动状态.
静止的物体和匀速直线运动的物体都受到平衡力作用.
(2)探究平衡力是否在同一直线上,要扭动硬纸片,松手后观察硬纸片是否处于静止状态.

解答 解:
(1)木块原来处于静止状态,当两端砝码质量相等时,木块水平方向上只受水平向左和水平向右的拉力作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,木块处于静止状态.
此时若在右盘中再加入一个较小的砝码,木块有向右运动的趋势,产生了向左的摩擦力,木块还处于静止状态,木块还受到平衡力作用.
(2)用手将硬纸片扭转一个角度,松手后,硬纸片将无法在此位置平衡而是发生转动,实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须在同一直线上.
故答案为:
(1)木块水平方向还受到了桌面的摩擦力;是;
(2)转动;同一直线.

点评 探究二力平衡时,只能探究静止状态的二力平衡条件,匀速直线运动状态下的二力平衡条件是科学推理出来的.

练习册系列答案
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2.阅读短文,回答问题:
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比.给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为U1,下应变片两端电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小.半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图乙所示.为消除气温变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.

(1)力F越大,弹簧钢的弯曲程度越大(大/小),传感器输出的电压U越大(大/小).
(2)外力F1时,上、下应变片的电阻分别是R1、R2;外力F2时,上、下应变片的电阻分别是R1′、R2′.若F1>F2,则R1、R2、R1′、R2′从大到小的排列是D
A.R1>R2>R1′>R2′B.R1>R1′>R2>R2′
C.R1>R2>R2′>R1′D.R1>R2′>R1′>R2
(3)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小(大/小).
(4)进行温度补偿时,应给下应变片串联的电阻,最合适的是图2中的D.
(5)F=0时,传感器输出的电压不等于0,产生“零误差”,需进行矫正.请分析产生“零误差”的原因,并提出矫正“零误差”的方法.
产生“零误差”的原因:仪器的精确度不够.
矫正“零误差”的方法:对仪器进行检测.

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