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作用在同一物体同一直线上的两个力F1、F2,如果两力方向相同,其作用效果相当于只受一个F=F1+F2,我们把F叫做合力,F1、F2叫做分力.小明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F1、F2的大小,是否还存在F等于F1+F2的关系呢?于是他应用学过的方法,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F1和F2,使橡皮筋从B处伸长到C处,记录此时F1、F2的大小,撤去力F1和F2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的作用效果与那两个力F1、F2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F1和F2的夹角,重复步骤(1),得到三次实验数据如右表所示:分析实验数据可知,当两个力不在同一条
直线上时,其合力大小F______F1+F2,(选填“等于”或“不等于”)且在F1、F2大小不变的情况下,合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而______.
物理量

实验序号
F1/NF2/NF1和F2的夹角合力F/N
14518.5
24528.0
34537.5
备注:01<02<03

【答案】分析:(1)当作用在物体上一个力的作用效果与作用在物体上两个力的作用效果相同时,那么这个力则为其两个力的合力;即:使橡皮筋伸长的长度相同则表明其作用效果相同.
(2)根据所给数据通过计算可以得出合力大小与F1+F2的关系,并且找出当二力的角度的增大时,合力是如何变化.
解答:解:(1)因为探究合力F与分力F1、F2的大小,需要使合力F与分力F1、F2的作用效果相同,因此当两个互成角度的力作用在橡皮筋上时,橡皮筋伸长到C;当撤去这两个力后,用一个力作用在弹簧测力计时,橡皮筋仍然要伸长到C处,即合力F与分力F1、F2的作用效果相同.
(2)通过表中数据计算出F1、F2二力之和,即三次实验中F1与F2的合力均为9N,而合力F随角度的增大合力为8.5N、8.0N和7.5N,显然F≠F1+F2,并且合力F的大小随着F1与F2夹角的增大而减小.
故答案为:(1)相同,仍然伸长到C;(2)不等于,减小.
点评:本题探究互成角度二力的合力与分力的关系,会根据题中信息判断出探究的结果.
练习册系列答案
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(2010?长宁区二模)在“探究二力平衡的条件”实验中,应保持物体处于
静止
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匀速直线运动
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状态进行研究.图中(a)、(b)所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在
同一直线
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上,物体才能平衡.图(c)则可验证所探究的两个力必须作用于
同一物体
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关于二力平衡,正确的是(  )

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二力平衡的条件是:作用在一个物体上的两个力,如果
大小相等
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方向相反
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作用在同一条直线上
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,那么这两个力就彼此平衡.

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如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中,将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮.
(1)在两线端挂上钩码,由于小卡片的重力远
小于
小于
(大于/小于)钩码对卡片的拉力,这样使作用在小卡片上的两个拉力方向
相反
相反
,且在一条直线上,当两线端所挂的钩码
相等
相等
时,卡片处于平衡状态;
(2)卡片处于平衡状态时,把小卡片转过一个角度,松手后,观察小卡片能否保持平衡.这样做的目的是为了验证
不在同一直线上的两力能否平衡
不在同一直线上的两力能否平衡

(3)为了验证作用在不同物体上两个力能否平衡,实验需要添加的操作是
将卡片沿竖直方向剪成相等的两块
将卡片沿竖直方向剪成相等的两块

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

小明利用图中的甲装置做“探究二力的平衡条件”的实验.

(1)当物体处于静止状态或
匀速直线运动
匀速直线运动
状态时,我们认为它受到的力是相互平衡的.
(2)实验时,小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时,木块处于静止状态.此时木块在水平方向受到两个力的作用,这两个力是平衡的.小明再在左盘中增加一个很轻的砝码时,发现木块仍然处于静止状态.仔细分析后他认为出现这种现象的原因是
木块和桌子的接触面太粗糙,产生较大的摩擦力
木块和桌子的接触面太粗糙,产生较大的摩擦力
,这时木块在水平方向受到的力
平衡
平衡
(填“平衡”或“不平衡”)
(3)于是小明改用乙装置进行实验.他在卡片的两端挂上数量相同的钩码后,小卡片才能处于静止状态,这说明二力平衡时路过力的大小
相等
相等
.然后他把小卡片扭转一个角度,松手后小卡片回到原来的位置,这是因为二力平衡时,两个力必须在
同一条直线上
同一条直线上
,当小卡片静止后,他用剪刀把小卡片从中间剪开,发现两侧钩码落下,说明互相平衡的二力必须作用在
同一个物体上
同一个物体上

(4)在对实验进行评估时,小明提出:“当卡片受力平衡时,处于静止状态,这时用力推一下,卡片会不会做匀速直线运动?”于是他又换了一个同样的小卡片,利用乙装置进行实验.结果他没有看到这一现象,这是因为推出卡片后,卡片受力
不平衡
不平衡
(填“平衡”或“不平衡”)

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