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 1和 F 2。
( 2)在白纸上根据 F 1和 F 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 1和 F 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 N, F 2= 8 N, F 3= 12 N, F 1和 F 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_______ N。( F 1、 F 2和 F 3在同一平面)
解答: 22; 2
解析:由于 F 1和 F 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 max= F 12+ F 3= 22 N;
②其最小值为 F min= F 3- F 12= 2 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 A和 B,质量分别为 M和 m( M> m),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:( M- m) g; mg
解析:以 B为对象,受重力 mg和绳的拉力 T,由二力平衡知, T= mg。滑轮两侧绳的拉力数值相等,所以绳对 A的作用力大小为 mg。以 A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 T和 A的平衡知,地面对 A的作用力的大小为( M- m) g。
5、如图所示,重为 200 N的 A木块被 B木块拉着在水平桌面上,当 B为 100 N时, A刚好开始移动,当 B为 80 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 B为 50 N, A受的摩擦力为_________ N,如果 B为 120 N, A受的摩擦力为________ N。

解答: 0.4; 50 N; 80 N
解析: A与桌面的最大静摩擦力为 100 N
当 B为 80 N时, A匀速运动,有 F=μ F N= G B,求出μ= 0.4;
当 B为 50 N时, A静止,静摩擦力为 50 N;
当 B为 120 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 G= 50 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 m= 100 N时断裂。断裂前有 F与 F m的合力大小等于 G,如上图。则
F m cosθ= G
解得: cosθ= 0.5,θ= 60º
此时水平拉力 F的大小为 F= F m sinθ= Gtanθ=
。
7、如图所示,物体 A重 G A= 40 N,物体 B重 G B= 20 N, A与 B、 B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 F= 30 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 A与 B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 A+ G B)
将 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 A+ G B)=μ( 2 G A+ G B)
即 30=μ( 2× 40+ 20)
解得:μ= 0.30
8、如图所示,两根相同的橡皮绳 OA、 OB,开始夹角为 0º,在 O点处打结吊一重 G= 50 N的物体后,结点 O刚好位于圆心。
( 1)将 A、 B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 G= 50 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:( 1) 25 N( 2)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 OA、 OB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 F= G,。
。
当 A′ O、 B′ O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 min= Gsin 60º=
。