1. 如图 5 - 3 - 1(a) 所示,将橡皮筋一端固定,两个力传感器分别通过两根细线同时沿同一方向拉橡皮筋的另一端。橡皮筋在 $ F_1 $、$ F_2 $ 的共同作用下被拉长。标记橡皮筋被拉长的位置,记录此时 $ F_1 $ 的大小为______N,$ F_2 $ 的大小为______N。
2. 如图 5 - 3 - 1(b) 所示,使用单个力传感器,将橡皮筋的另一端拉到第一次实验中所标记的位置,此时拉力 $ F_3 $ 的大小为______N。
3. $ F_1 $、$ F_2 $ 对橡皮筋共同的作用效果与 $ F_3 $ 单独作用时的相同,这表明 $ F_3 $ 是 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 的______。$ F_3 $ 的大小是______,$ F_3 $ 的方向与______。上述实验说明,作用于同一直线上方向相同的二力合成时,合力与分力的方向______,合力大小等于______。

2. 如图 5 - 3 - 1(b) 所示,使用单个力传感器,将橡皮筋的另一端拉到第一次实验中所标记的位置,此时拉力 $ F_3 $ 的大小为______N。
3. $ F_1 $、$ F_2 $ 对橡皮筋共同的作用效果与 $ F_3 $ 单独作用时的相同,这表明 $ F_3 $ 是 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 的______。$ F_3 $ 的大小是______,$ F_3 $ 的方向与______。上述实验说明,作用于同一直线上方向相同的二力合成时,合力与分力的方向______,合力大小等于______。
答案
1.以实际测量结果为准 2.以实际测量结果为准 3.合力 $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 之和 $F_{1}$、$F_{2}$ 的方向相同 相同 两分力之和
解析
1. 1.78;0.91
2. 2.69
3. 合力;$F_1 + F_2$;$F_1$、$F_2$ 的方向相同;相同;两分力之和
2. 2.69
3. 合力;$F_1 + F_2$;$F_1$、$F_2$ 的方向相同;相同;两分力之和
如何利用力传感器研究方向相反的力 $ F_1 $ 与 $ F_2 $ 的合力与分力的关系?写出实验步骤,设计表格记录数据,根据实验数据得出实验结论。
答案
将橡皮筋一端固定;用两个力传感器通过细线同时沿相反方向拉橡皮筋的另一端,标记位置A,并记录 $F_{1}$ 和 $F_{2}$;用单个力传感器将橡皮筋的另一端拉到位置A,记录此时的拉力 $F_{3}$。
解析
实验步骤:
1. 将橡皮筋一端固定。
2. 用两个力传感器通过细线同时沿相反方向拉橡皮筋的另一端,标记位置A,并记录$F_{1}$和$F_{2}$。
3. 用单个力传感器将橡皮筋的另一端拉到位置A,记录此时的拉力$F_{3}$。
4. 改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小,重复步骤2、3,多次实验。
实验表格:
|实验次数| $F_{1}/N$ | $F_{2}/N$ | $F_{3}/N$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1| | | |
|2| | | |
|3| | | |
实验结论:方向相反的两个力$F_{1}$与$F_{2}$的合力$F_{合}$大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同,即$F_{合}=|F_{1}-F_{2}|$。
1. 将橡皮筋一端固定。
2. 用两个力传感器通过细线同时沿相反方向拉橡皮筋的另一端,标记位置A,并记录$F_{1}$和$F_{2}$。
3. 用单个力传感器将橡皮筋的另一端拉到位置A,记录此时的拉力$F_{3}$。
4. 改变$F_{1}$和$F_{2}$的大小,重复步骤2、3,多次实验。
实验表格:
|实验次数| $F_{1}/N$ | $F_{2}/N$ | $F_{3}/N$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1| | | |
|2| | | |
|3| | | |
实验结论:方向相反的两个力$F_{1}$与$F_{2}$的合力$F_{合}$大小等于两力大小之差,方向与较大力的方向相同,即$F_{合}=|F_{1}-F_{2}|$。
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