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2017年北京考题同一直线上二力的合成2课案
实验九、同一直线上二力的合成
(一)基础实验弹簧两个弹簧、刻度尺、铁架台、弹簧两个 实验过程及步骤(知识、技能、方法) 1.把橡皮筋(或弹簧)B端固定好,A端分别用两根细线和两个测力计相连。 2.先用两个测力计沿同一方向拉橡皮筋的A端。使A端到达O点,记下O点位置及两个测力计的拉力F1和F2 大小、方向。 3.用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力力F,仍将橡皮筋的A端拉伸到O点,记下此时F的大小和方向。(橡皮筋的A端两侧都被拉伸到O点,说明F就代替了F1和F2这两个力的作用效果。) 4.用两个测力计沿相反方向拉橡皮筋的A端,使A端到达O端,记下O点的位置及两个拉力F1和F2的大小、方向。 5. 用一个测力计对橡皮筋的A端施加一个力F,,也让橡皮筋的A端被拉伸到O,,记下此时F,的大小和方向。 实验结论 同一直线上,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。同一直线上,方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,合力的方向跟较大的力方向相同。
(二)例题剖析
例1.利用下图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将弹簧的B端固定,再用两个测力计沿相反方向拉A端,使A端到达某一点O并记录下该点的位置,然后在表格中记录下两个拉力的大小与方向,再用一个测力计拉弹簧A端,仍将A端拉伸到O点,记录此时拉力的大小和方向,
(1)从右表记录中你能得到的关于同一直线上合力与分力的大小关系是__ _ 。(用字母表示)
(2)实验中用一个测力计拉弹簧时,为什么仍要将弹簧A端拉到O点再读数?
施力情况 大小 方向 用两个测力计 F1=2.5N 向右 F2=1N 向左 用一个测力计 F=1.5N 向右
解析:力F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同时,这个力F才叫F1、F2的合力。在同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=F1-F2
答案:(1)F=F1-F2
(2)保证力F的作用效果与F1、F2共同的作用效果相同。
1. (2013?雅安)用大小不变的水平力, 拉木块在水平桌面上做匀速直线运动, 如图9 所示。木块在运动过程中, 下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
C. 绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D. 木块受到的滑动摩擦力大小保持不变
答案:D
2.如图所示,带箭头的线段长度表示力的大小,则各对力属于二力平衡的是( )
A B C D
答案:A
3.如图所示,三个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同。
图甲中弹簧的左端固定在墙上,此时弹簧的伸长量为,并处于静止状态。
图乙中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,此时弹簧的伸长量为,并处于静止状态。
图丙中弹簧的左端系一小物块,物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动,此时弹簧的伸长量为。则、、的大小关系是,。
【思路分析】甲、乙、丙三种情况拉弹簧,以弹簧为研究对象,受到拉力大小都为F,且弹簧均处于平衡状态。
【答案】 等于 等于
4.(2015?北京)如图所示,将B、A两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对面的极性相同,此时可以看到上方的磁环“悬浮”在空中,设两磁环受到的重力相等,大小都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是:( )
A. F G B. F = G C. G F 2 G D. F = 2G
分析与解答:首先得知道磁环“悬浮”的原因是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
A磁环之所以“悬浮”在空中,是因为受到B磁环的排斥作用根据力的作用是相互的,B磁环同样受到A磁环的排斥作用。
题中研究对象是支架底座,其受到的压力F应是B磁环的物重和A磁环给予B磁环的斥力之和。
又因为A磁环 “悬浮”在空中处于平衡状态,在竖直方向上受到一对平衡力,即A磁环受到的重力和B磁环给予A磁环的斥力,它们的大小相等、方向相反;即F斥= G
所以F压 =
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