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相互作用( 4

1、在《探究合力的求法》实验中的三个实验步骤如下:

( 1)在水平放置的木板上固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细绳套。通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使它与细绳套的结点到达某一位置 O点,在白纸上记下 O点和两个测力计的示数 F 1F 2

( 2)在白纸上根据 F 1F 2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力 F

( 3)只用一只测力计通过细绳套拉橡皮筋,使它的伸长量与用两个测力计拉时相同,记下此时测力计的示数 F'和细绳套的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出错在哪里

①中是_______________________________;②中是________________________;

③中是____________________________________________。

解答:①中未记下细绳套的方向;②中应根据 F 1F 2的大小和方向作图;③中应将橡皮筋与细绳套的结点拉至同一位置 O点。

2、有三个力, F 1= 6 NF 28 NF 312 NF 1F 2的方向垂直, F 3的方向可任意变,这三个力的合力最大值为_______ N,最小值为_______ NF 1F 2F 3在同一平面)

解答: 222

解析:由于 F 1F 2的合力大小为,再将这个合力与 F 3求合力,则有

①其最大值为 F maxF 12F 322 N

②其最小值为 F minF 3F 122 N

3、请你设计一个测量纸和桌面之间的动摩擦因数的实验。说明实验原理和做法,并实际测量。

解答:

解析:在木块下面贴张纸,用弹簧秤称出木块的重力.然后把木块放在水平桌面上(贴纸的一面与桌面接触),用弹簧秤水平地拉木块,使木块做匀速直线运动,读出弹簧秤的示数 F滑动摩擦力 F f数值上等于 F,正压力 N大小等于重力 G

动摩擦因数

4、两个物体 AB,质量分别为 MmMm),用跨过定滑轮的轻绳相连, A静止于水平地面上,如图所示。不计摩擦,地面对 A的作用力的大小为___________,绳对 A的作用力的大小为___________。

解答:( Mmgmg

解析:以 B为对象,受重力 mg和绳的拉力 T,由二力平衡知, Tmg滑轮两侧绳的拉力数值相等,所以绳对 A的作用力大小为 mgA为对象,受重力 Mg、绳的拉力 T和地面的支持力 F N,由绳的拉力 TA的平衡知,地面对 A的作用力的大小为( Mmg

5、如图所示,重为 200 NA木块被 B木块拉着在水平桌面上,当 B100 N时, A刚好开始移动,当 B80 N时, A可保持匀速运动,则 A与桌面间的动摩擦因数为________,如果 B50 NA受的摩擦力为_________ N,如果 B120 NA受的摩擦力为________ N

解答: 0.450 N80 N

解析: A与桌面的最大静摩擦力为 100 N

B80 N时, A匀速运动,有 F=μ F NG B,求出μ= 0.4

B50 N时, A静止,静摩擦力为 50 N

B120 N时, A运动,滑动摩擦力为 80 N

6、如图所示,绳子 AB能承受的最大拉力为 100 N,用它悬挂一个重 50 N的物体,现在其中点 O施加一个水平拉力 F缓慢向右拉动,当绳子断裂时 AO段与竖直方向间的夹角是多大?此时水平拉力 F的大小为多少?

解答: F

解析:

在缓慢向右拉动的过程中, OB段绳承受的拉力等于物重 G50 N,不会断裂;当 OA段绳与竖直方向的夹角增大到θ时,承受的拉力达到最大 F m100 N时断裂。断裂前有 FF m的合力大小等于 G,如上图。

F m cosθ= G

解得: cosθ= 0.5,θ= 60º

此时水平拉力 F的大小为 FF m sinθ= Gtanθ=

7、如图所示,物体 AG A40 N,物体 BG B20 NABB与地的动摩擦因数相同。用水平绳将物体 A系在竖直墙壁上,水平力 F向右拉物体 B,当 F30 N时,才能将 B匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数多大?

解答:μ= 0.30

解析:设接触面间的动摩擦因数为μ,物体 AB间的摩擦力为 F 1=μ G A

物体 B与地面间的滑动摩擦力为 F 2=μ( G AG B)

B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有

F=μ G A+μ( G AG B)=μ( 2 G AG B)

30=μ( 2× 4020)

解得:μ= 0.30

8、如图所示,两根相同的橡皮绳 OAOB,开始夹角为 0º,在 O点处打结吊一重 G50 N的物体后,结点 O刚好位于圆心。

1)将 AB分别沿圆周向两边移至 A′、 B′,使∠ AOA′=∠ BOB′= 60°。欲使结点仍在圆心处,则此时结点处应挂多重的物体

2)若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳,结点仍在圆心 O,在结点处仍挂重 G50 N的重物,并保持左侧轻绳在 OA'不动,缓慢将右侧轻绳从 OB'沿圆周移动,当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小?最小值是多少?

解答:( 125 N2)当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时,右侧轻绳中的拉力最小; F min

解析:

1)设 OAOB并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为 F,则它们的合力为 2 F,与 G平衡,所以

2 FG,。

AOBO夹角为 120°时,橡皮条伸长不变,故 F仍为 25 N,它们互成 120°角,合力的大小等于 F,即应挂 G'= 25 N的重物即可。

2)以结点 O为对象,受三个力作用,重物对结点向下的拉力 G,大小和方向都不变;左侧轻绳 OA'的拉力 F OA,其方向保持不变;右侧轻绳 OB'的拉力拉力 F OB缓慢移动时三力平衡。由矢量三角形可知,当右侧轻绳移动到与左侧轻绳垂直时,右侧轻绳中的拉力最小,此时右侧轻绳与水平方向的夹角为θ= 60º。由矢量直角三角形可知,拉力的最小值为:

F minGsin 60º=