1、10A物理第三章相互作用与力的平衡作业30F1F2F4OF5F3图327共点力平衡-共点力的平衡综合应用班级_姓名_学号_日期_图3281、 如图327所示,平面上有5个力作用在O点,O点和各力的矢量终点恰好各位于一个正六边形的顶点,这5个力中最小的力是1 N。先选择对称的力为分力作平行四边形来求5个力的合力;再以互相垂直的力为分力作平行四边形来求5个力的合力。比较两次的结果。这5个力在同一平面内、且F1与F2、F2与F3、F3与F4、F4与F5之间的夹角均为30,按规范画出平行四边获得对角线,根据圆的性质得到合力的大小,两种方法得到的结果相同,合力大小为6N2、 如图328所示,一根质量分布
2、均匀的棒放在光滑的半圆形碗内。棒受到三个力的作用,作出棒受到的重力与弹力的示意图。图3513、 如图351所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船匀速靠岸。小船受到哪些力的作用?如果小船所受阻力的大小不变,在靠岸的过程中其他力的大小如何变化?受到重力、浮力、拉力和阻力重力、阻力的大小均不变,拉力变大,浮力变小F风图3564、 如图 356所示,气球被细绳拴在地面上。无风时,细绳处于竖直状态;当风从右方水平吹来时,细绳偏离竖直方向。风越大,细绳与竖直方向的夹角越大。某同学根据这一现象尝试测量水平风力的大小,他用力传感器测出细绳上的拉力 F ,用量角器量出绳与竖直方向的夹角 。他如何从测得的数据得到
3、风力 F风 的大小?写出推理的过程。把有风时测得的绳子拉力分解为水平和竖直两个分力,根据水平方向二力平衡得到风力的大小为F风=Fsin5、 如图 357(a)所示为便利的运输工具双轮小车。送水员用双轮小车运送 19 L的桶装矿泉水,图357(b)为小车装水后的截面示意图,在拉运过程中,图示角度保持不变,不计桶与小车之间摩擦力的影响。(1)不及摩擦力的影响,桶受到的重力和两个(支持力)的作用。若g取10m/s2,OP对桶的支持力为160N,OQ对桶的支持力为120N(1)试分析送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时,矿泉水桶的受力情况,并分别求出小车 OP、OQ 侧面对桶的支持力大
4、小。5337桶PQO(b)(a)图357(2)若送水员改变小车的角度,侧面OP与水平方向的夹角变大,侧面OP、OQ对桶的支持力会如何变化?(2)因为OP始终与OQ垂直,可以利用圆的性质。若OP与水平面的夹角变大,OP对桶的支持力变小,OQ对桶的支持力变大图3596、 如图 359所示,质量为 30 kg的小孩坐在 10 kg的雪橇上,一成年人用与水平方向成以小孩和雪橇为对象,其受力分析如图所示,由于其做匀速直线运动,合力为零,沿水平方向和竖直方向正交分解,在两坐标轴方向上各分力的合力均为零。37角、大小为 100 N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动。(g取 10 m/s2,sin37
5、= 0.6,cos37 = 0.8)求:(1)竖直方向:Fsin+FN=mg,解得FN=mg-Fsin=340N。由牛顿第三定律得雪橇对地面的压力:FN=FN=340N(1)雪橇对地面的压力。(2)水平方向:Fcos-Ff=0,Ff=FN,解得:0.24(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。7、 用如图所示的实验装置研究弹簧的弹力与形变量之间的关系。轻弹簧上端固定一个力传感器,然后固定在铁架台上。当用手向下拉伸弹簧时,可从力传感器得到弹簧的弹力。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表所示。F-x关系图如图所示,在图中直线上读取相距较远得两点得数据,由k=F/x得到该弹簧
6、的劲度系数约为74N/m(71-74N/m均可)力传感器(a)(b)伸长量 x/102 m2.004.006.008.0010.00弹力 F/N1.502.934.555.987.50以弹簧的伸长量 x 为横坐标,弹力 F 为纵坐标,在图 360(b)中的坐标纸上画出在实验过程中应注意以下几点:(1)弹簧的拉伸长度不能超过其弹性限度(2)拉力应保持竖直方向向下,如有钩码代替手拉等。3)需待力传感器示数稳定后再读书反映弹力与伸长量关系的图线。并根据图线得出该弹簧的劲度系数。实验过程应遵循哪些注意事项?8、 某组同学在水平放置的方木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。(1)该组同学用坐标
7、纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两个弹簧测力计拉力的大小和方(1)如图所示,由方格纸的格数能够确定力的大小为3N向,如图 361所示,图中每一小格边长均代表0.5 N。试在图中作出 F1 与 F2 的合力。F1F2O图361(2)改正下列实验操作中的错误。参考解答:(2)A.结点应处于自由状态 B.弹簧测力计的形变方向要与细绳方向沿同一直线C.两个力构成的平面应木板平面平行D.调整一个弹簧测力计必然会影响另一个测力计的大小和方向A先在白纸上描一个点 O ,再用两个弹簧测力计将结点拉到该位置。用手按住结点,记录力的大小和方向。B为了读数方便,将弹簧测力计压在木板上。C为了避免摩擦力的影响,斜向上拉弹簧测力计。D用两个弹簧测力计拉细绳时,橡皮筋结点没有与事先标记的 O 点重合,仅需调整一个弹簧测力计的大小与方向。