8.甲、乙两组同学合作探究“同一直线上二力的合力”,他们将橡皮筋的一端固定,另一端与小圆环相连。如图所示,把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环相连后,甲组同学沿同方向、乙组同学沿反方向拉橡皮筋至O点,记录$F_1$、$F_2$的大小。然后用一个弹簧测力计拉橡皮筋也至O点,记录$F_合$的大小。他们改变O点的位置多次实验,记录的数据如表一、表二所示。

表一甲组
|序号|$F_1$/N|$F_2$/N|$F_合$/N|
|----|----|----|----|
|1|1.5|0.5|2.0|
|2|2.0|1.0|3.0|
|3|2.5|1.5|4.0|

表二乙组
|序号|$F_1'$/N|$F_2'$/N|$F_合'$/N|
|----|----|----|----|
|1|5.0|3.0|2.0|
|2|7.0|4.0|3.0|
|3|9.0|5.0|4.0|

(1)实验中通过
(2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是
(3)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小
(4)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小
表一甲组
|序号|$F_1$/N|$F_2$/N|$F_合$/N|
|----|----|----|----|
|1|1.5|0.5|2.0|
|2|2.0|1.0|3.0|
|3|2.5|1.5|4.0|
表二乙组
|序号|$F_1'$/N|$F_2'$/N|$F_合'$/N|
|----|----|----|----|
|1|5.0|3.0|2.0|
|2|7.0|4.0|3.0|
|3|9.0|5.0|4.0|
(1)实验中通过
橡皮筋伸长的长度相同
使$F_合$的作用效果与$F_1$、$F_2$共同的作用效果相同;(2)比较图中橡皮筋伸长的长度可知,此实验采用的科学方法是
等效替代法
;(3)分析比较表一的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相同的两个力,合力的大小
等于这两个力大小之和
;(4)分析比较表二的数据及相关条件可初步得出:同一直线上方向相反的两个力,合力的大小
等于这两个力大小之差
。答案
8.(1)橡皮筋伸长的长度相同
(2)等效替代法
(3)等于这两个力大小之和
(4)等于这两个力大小之差
(2)等效替代法
(3)等于这两个力大小之和
(4)等于这两个力大小之差
四、计算题
9. 如图所示,重1 N、底面积为10 cm²的塑料杯子放在水平面上,向杯中倒入300 g的水,水深20 cm;再轻轻放入质量为60 g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4 cm。(水未溢出,g取10 N/kg,$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)
求此时:
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)杯子对桌面的压强;
(4)木块受到的浮力。

9. 如图所示,重1 N、底面积为10 cm²的塑料杯子放在水平面上,向杯中倒入300 g的水,水深20 cm;再轻轻放入质量为60 g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4 cm。(水未溢出,g取10 N/kg,$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)
求此时:
(1)水对杯子底部的压强;
(2)水对杯子底部的压力;
(3)杯子对桌面的压强;
(4)木块受到的浮力。
答案
9.解:(1)水的深度
$h=20\ \mathrm{cm}+4\ \mathrm{cm}=24\ \mathrm{cm}=0.24\ \mathrm{m}$,
水对杯子底部的压强
$p=\rho_{水} gh=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.24\ \mathrm{m}=2\ 400\ \mathrm{Pa}$;
(2)根据 $p=\dfrac{F}{S}$得水对杯子底部的压力
$F=pS=2\ 400\ \mathrm{Pa} × 10× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2.4\ \mathrm{N}$;
(3)水的质量
$m_{水}=300\ \mathrm{g}=0.3\ \mathrm{kg}$,
水的重力
$G_{水}=m_{水}\ g=0.3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=3\ \mathrm{N}$,
木块的质量
$m_{木}=60\ \mathrm{g}=0.06\ \mathrm{kg}$,
木块的重力
$G_{木}=m_{木}\ g=0.06\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=0.6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压力
$F'=G_{总}=G_{杯}+G_{水}+G_{木}=1\ \mathrm{N}+3\ \mathrm{N}+0.6\ \mathrm{N}=4.6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压强
$p'=\dfrac{F'}{S}=\dfrac{4.6\ \mathrm{N}}{10× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=4\ 600\ \mathrm{Pa}$;
(4)木块漂浮,漂浮时受到的浮力等于自身的重力,故木块受到的浮力
$F_{浮}=G_{木}=0.6\ \mathrm{N}$。
$h=20\ \mathrm{cm}+4\ \mathrm{cm}=24\ \mathrm{cm}=0.24\ \mathrm{m}$,
水对杯子底部的压强
$p=\rho_{水} gh=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.24\ \mathrm{m}=2\ 400\ \mathrm{Pa}$;
(2)根据 $p=\dfrac{F}{S}$得水对杯子底部的压力
$F=pS=2\ 400\ \mathrm{Pa} × 10× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2=2.4\ \mathrm{N}$;
(3)水的质量
$m_{水}=300\ \mathrm{g}=0.3\ \mathrm{kg}$,
水的重力
$G_{水}=m_{水}\ g=0.3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=3\ \mathrm{N}$,
木块的质量
$m_{木}=60\ \mathrm{g}=0.06\ \mathrm{kg}$,
木块的重力
$G_{木}=m_{木}\ g=0.06\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=0.6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压力
$F'=G_{总}=G_{杯}+G_{水}+G_{木}=1\ \mathrm{N}+3\ \mathrm{N}+0.6\ \mathrm{N}=4.6\ \mathrm{N}$,
杯子对桌面的压强
$p'=\dfrac{F'}{S}=\dfrac{4.6\ \mathrm{N}}{10× 10^{-4}\ \mathrm{m}^2}=4\ 600\ \mathrm{Pa}$;
(4)木块漂浮,漂浮时受到的浮力等于自身的重力,故木块受到的浮力
$F_{浮}=G_{木}=0.6\ \mathrm{N}$。
登录