- 物体的弹性和弹力
- 共2931题
如图,弹簧测力计外壳的质量为m,弹簧质量与弹簧相连的挂钩质量忽略不计,将其放在光滑水平面上,现用水平拉力F1、F2分别作用在与弹簧相连的挂钩的提环上,试证明:不论F1、F2关系如何,弹簧秤的示数总等于F1.
正确答案
解析
解:由题意可知,由于弹簧测力计外壳的质量为m,且弹簧质量与弹簧相连的挂钩质量忽略不计,当F2=F1,则处于平衡状态;当F2>F1,则处于加速,但弹簧的示数,即为弹簧的拉力,根据牛顿第三定律,则有:手拉弹簧的力与弹簧拉手的力,是作用力与反作用力的关系,因此无论弹簧秤处于何种状态,弹簧秤的示数总等于F1.
答:证明如上.
三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为FNa,对b球和c球的弹力分别为FNb和FNc,则( )
正确答案
解析
解:三个小球均受到三个力作用:重力和支点P、Q对球的弹力,而弹力方向均指向球心,根据三力汇交原理得知,小球所受的三个力均通过球心,弹力方向方向相同,三个小球受力情况完全相同,如图,则根据平衡条件得知,支点P对球的弹力相同.
故选:A.
如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力F1和F2的作用,木块处于匀速直线运动状态,F1=10N,F2=2N,若撤去F1的瞬间,则木块受到合力F和摩擦力f的大小,方向是( )
正确答案
解析
解:木块在水平推力F1、F2的作用下处于匀速直线运动状态,由共点力平衡可得,木块所受的滑动摩擦力f1=F1-F2=10-2=8N,方向水平向左.
撤去F1后,木块所受的其他力没有改变,则合外力F=f1+F2=10N,方向向左.
故选B.
在学习了浮力的有关知识后,甲、乙两同学对“物体的上浮或下沉与哪些因素有关”进行了探究.他们各自将一根新鲜萝卜浸没在水中,松手后,发现萝卜要上浮直至漂浮在水面上(如图1所示).为了使漂浮的萝卜沉下去,两同学分别进行了实验:
甲、将一根铁钉全部插入萝卜中(如图2所示),将萝卜浸没水中松手,发现萝卜沉入水底.乙:也用同样的铁钉,但只将其一半插入萝卜中(如图3所示).将萝卜浸没水中松手,发现萝卜也沉入水底.
请回答下列问题:
(1)从物体受力的角度看,他们在萝卜中插入铁钉是为了改变______的大小.
(2)结合两位同学的实验目的、过程及现象,可以得出的结论是______.
(3)虽然两同学的实验结果基本一致,但老师认为甲同学的方法更科学.你认为老师这样评价的主要理由是______.
正确答案
解析
解:(1)体积不变,改变物体的重力,可以改变物体在液体中的状态;
(2)用控制变量法进行分析,即在浮力一定的条件下,物体的上浮或下沉与物体的重力有关;
(3)用控制变量法进行分析,甲同学将铁钉全部插入萝卜中,在改变重力时控制浮力保持不变;
(能体现“控制浮力不变”、“控制体积不变”等其他合理答均可得分;或评价乙同学“没有控制浮力不变”、“没有控制体积不变”等合理答案)
故答案为:(1)重力,(2)在浮力一定的条件下,物体的上浮或下沉与物体的重力有关(能体现“与重力有关”的其他合理答案也正确)
(3)甲同学将铁钉全部插入萝卜中,在改变重力时控制浮力大小不变(能体现“控制浮力大小不变”、“控制排开水的体积不变”等其他合理答案也正确;或评价乙同学“没有控制浮力大小不;变”、或“没有控制排开水的体积不变”等其他合理答案也正确)
如图所示,ABCD是一个正方形木箱的截面,轻弹簧P将木块Q压在木箱的侧壁上,开始时整个装置均静止.现让装置开始做自由落体运动,而在运动过程中木箱底面积保持水平,则此过程中木块的受力情况为( )
正确答案
解析
解:装置在静止时,受重力、弹力、支持力、摩擦力的作用而处于静止状态;
而当物体完失失重时,物体仍受重力,但有了竖直向下的加速度;
弹簧的弹力仍然存在,故物体对木箱仍有弹力;则一定还有BD对物体的支持力;由于物体相对木箱没有了相对运动的趋势;则木箱对Q没有了摩擦力;
故选:C.
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