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题型:实验题 难度:0.65 引用次数:26 题号:22910137
学习了同一直线上二力的合成知识后,小聪想如果作用在物体上的二力不在同一直线上,而是互成一定的夹角,那么合力F的大小与两个分力F1F2的大小是否还有F=F1+F2的关系呢?于是他应用教材中学过的方法,对此进行了探究。
(1)如图所示,橡皮筋原长为AB,通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F1F2,使橡皮筋伸长到C,记录此时F1F2的大小,撤去力F1F2后,用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用,为了使这个力F的作用效果与力F1F2的作用效果______,应使橡皮筋______,记录此时F的大小。

(2)先后两次改变F1F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验的数据如下表所示:
实验序号F1/NF2/NF1F2的夹角合力F/N
145θ18.7
245θ28.3
345θ37.8
备注θ1θ2θ3<90°
分析实验数据可知,当两个力不在同一直线上时,且在F1F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1F2夹角的增大而______

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解题方法
【推荐1】老师利用橡皮筋、定滑轮、钩码、小绳子和同学们一起探究同一直线上二力的合成,实验装置如图所示:

(1)该实验应用了力能使物体发生形变的道理,每次都要将E拉到点的理由是使______相同;
(2)通过比较(a)和______两种情况,可知同一直线上、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。
2023-12-31更新 | 71次组卷
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【推荐2】小明利用如图所示的装置探究同一直线上二力合成的规律时,首先将皮筋的B端固定,再用两个测力计沿相同方向拉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。再用一个测力计拉皮筋A端,仍将A端拉伸到O点,记录下此时拉力F的大小与方向。

(1)实验中用一个测力计拉皮筋时,仍要将皮筋A端拉伸到O点再读数,这样做的目的是使F的作用效果,与______作用的效果相同;
(2)小明又用两个弹簧测力计互相拉动,如图所示,左边弹簧测力计示数一定等于右边弹簧测力计示数,因为______关系。(选填“平衡力”或“相互作用力”)

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【推荐3】上体育课,同学们做引体向上活动时,发现采用双手握杠时,两手间距有以下几种情况:有比肩宽大的,有与肩同宽的,也有比肩宽小的,如图甲所示:

那么,这几种握杠方法的“省力”程度一样吗?因此,小涵对“做引体向上的拉力与哪些因素有关”作出了不同的猜想:
猜想一:可能与双手握杠的间距有关;
猜想二:可能与人的体重有关;
猜想三:可能与手臂的长度有关。
小涵用两根相同的橡皮条系上同一重物并挂在水平杆子上,已知杆上相邻点间的间距相等,如图乙,改变橡皮条在杆上所挂的位置,并观察每次橡皮条的长度,结果如下表:

实验序号

1

2

3

4

5

橡皮条在杆上所挂的点

AJ

BI

CH

DG

EF

橡皮条的长度

较长

稍长

最短

稍长

较长


根据实验回答:
(1)实验中根据_________来比较拉力的大小;
(2)当橡皮条悬挂在CH两点时,仅改变橡皮条的原长,根据已学物理知识可知:受到的拉力______(选填“会”或“不会”)改变,由此可判断,橡皮条竖直悬挂时,猜想三是______(选填“正确”或“错误”)的;
(3)表格中的实验数据可以验证猜想______是正确的,可以得到结论:当手臂长和人的体重一定时,随着双手握杆间距的增大,拉力______(选填“增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)因此,在做引体向上时,最好采用两手间的距离______(选填“比肩宽”、“与肩同宽”或“比肩窄”)的方式更省力。
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