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(2)一位同学在学习了滑动摩擦力之后,设计了两种方案测量滑动摩擦力的大小.
方案一:木板水平固定,通过弹簧测力计水平拉动木块,如图甲.
方案二:木块与弹簧测力计相连,弹簧测力计水平固定,通过细绳水平拉动木板,如图乙.
①用方案一实验时,应该拉动木块作
②两种方案中,你认为更合理、更易于操作的是
③在方案乙中木块所受的摩擦力的大小应等于
| 序 号 |
左盘砝码 质量/g |
右盘砝码 质量/g |
F1与F2 的方向 |
F1和F2是否共线 | 木块运 动情况 |
| 1 | 100 | 200 | 相反 | 在同一直线上 | 向右运动 |
| 2 | 200 | 100 | 相反 | 在同一直线上 | 向左运动 |
| 3 | 100 | 100 | 相反 | 不在同一直线上 | 转动 |
| 4 | 100 | 100 | 相反 | 在同一直线上 | 静止不动 |
(2)保持两盘砝码相等及F1与F2方向相反,研究二力是否在同一直线上对物体平衡有影响,应用了
(3)综合分析表中各组实验数据,可得出结论,作用在同一个物体上的两个力,如果
| 序 号 | 左盘砝码 质量/g | 右盘砝码 质量/g | F1与F2 的方向 | F1和F2是否共线 | 木块运 动情况 |
| 1 | 100 | 200 | 相反 | 在同一直线上 | 向右运动 |
| 2 | 200 | 100 | 相反 | 在同一直线上 | 向左运动 |
| 3 | 100 | 100 | 相反 | 不在同一直线上 | 转动 |
| 4 | 100 | 100 | 相反 | 在同一直线上 | 静止不动 |
(2)保持两盘砝码相等及F1与F2方向相反,研究二力是否在同一直线上对物体平衡有影响,应用了______的方法.
(3)综合分析表中各组实验数据,可得出结论,作用在同一个物体上的两个力,如果______,方向相反,并且______,这两个力就彼此平衡.
| 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 | |||||||
(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?
二、要点梳理
- 对重力、弹力、摩擦力这三种力应从它们产生的条件及其三要素来掌握。其中特别注意以下几点:
- 重力:方向是竖直向下的含义即为垂直水平面向下,而且在任何情况下物体(处于斜面上的物体 、正在升空的物体等)受到重力的方向总是竖直向下。重心不一定都在物体上。
- 弹力的形式有很多,如推力、拉力、提力、压力等,切记压力、支持力的方向总是垂直于接触面。另外弹簧伸长与受到拉力的大小有关,弹簧受到的拉力越大,其伸长越长。这也是弹簧测力计的原理。
实测 物体 | 物体质量 m(kg) | 重力 G(N) | 比值G/m (N/kg) | 比值G/m的平均值 (N/kg) |
物体1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | |
物体2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
物体3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
- 滑动摩擦力的大小仅由压力、接触面的粗糙程度决定,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大,而与物体的运动速度、接触面积等因素无关。滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,但不一定与其运动方向相反。
2、受力分析是解决力学问题必备的一项最基本技能。①通常对物体进行受力分析的次序是按重力、弹力、摩擦力进行的;分析中要求做到不遗漏力,不多增力。②要做到不遗漏力,不多增力,可以从这几个方面着手:A按这些力的产生条件进行判断它们是否存在;B学会运用物体处于平衡时,应满足的力的平衡关系来确定一些力的存在以及大小。
3、杠杆的特征:①判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。杠杆可以是直的也可以是弯的甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可称为杠杆。②力臂的画法:确定支点O的位置;对杠杆进行受力分析,画出力的作用线;过支点向力的作用线作垂线。③因为使用任何机械都不能省功,因此既省力又省距离的杠杆是不存在的。
4、关于杠杆的平衡条件F1L1=F2L2;(1)杠杆平衡是指杠杆处于静止或匀速转动,不一定是水平位置静止。(2)应用杠杆平衡条件解题的三步骤①依题找出杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。②明确题目给出的已知条件③根据平衡条件F1L1=F2L2列式求解。
5、滑轮组:①滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物体与动滑轮总重量的几分之一,绳子自由端移动的距离就是物体升高高度的几倍。②承担总重量的“几段绳子”的确定:看直接与动滑轮接触的(包括栓在动滑轮框的)总共有几根。
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