当小球静止在水平面上,小球所受水平面的支持力和所受的重力是一对平衡力,如图(a)所示.用细绳(沿斜面方向)拉住的小球也能静止在斜面上,这时除受重力G外,小球还受到斜面的支持力N(方向为垂直斜面向上)以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T,如图(b)所示.小红和小明决定研究当小球静止在斜面上时,斜面对小球的支持力N以及细绳对小球沿斜面向上的拉力T的大小情况.他们用两个重力不同的光滑小球进行了两组实验,实验中用台式测力计测量支持力N,用弹簧测力计测量拉力T.每一组实验时,他们先将支持面水平放置,然后改变支持面与水平面的夹角,并保持拉力T的方向始终沿斜面向上,实验装置如图所示,实验数据记录如下表:
甲球 乙球
实验序号 | 夹角θ | 支持力N (牛) | 拉力T (牛) | 实验序号 | 夹角θ | 支持力N (牛) | 拉力T (牛) | |
1 | 0° | 6.0 | 0 | 6 | 0° | 10 | 0 | |
2 | 30° | 5.2 | 3.0 | 7 | 37° | 8.0 | 6.0 | |
3 | 45° | 4.2 | 4.2 | 8 | 45° | 7.1 | 7.1 | |
4 | 53° | 3.6 | 4.8 | 9 | 53° | 6.0 | 8.0 | |
5 | 60° | 3.0 | 5.2 | 10 | 60° | 5.0 | 8.7 |
(1)小球甲所受的重力为_____牛,小球乙所受的重力为________牛;
(2)分析比较实验序号2~5或7~10的斜面与水平面夹角、支持力N以及拉力T,可得出初步结论:重力一定的小球静止在斜面时,随着夹角增大_______.
(3)在表一(或表二)中有两次实验序号中的支持力N和拉力T的数据恰好是互换的.若这一现象并不是偶然的,出现此现象的条件可能是:相应两次实验的支持面与水平面夹角θ___________.
(4)在上述小球静止在斜面上的情况中,小球所受的支持力N和拉力T可以用一个合力F替代,请你利用平衡力的知识(不计摩擦),判断该合力F的方向:________.
(1)如图甲所示,用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F1,可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置A,说明力的作用效果之一是使物体发生________.用另一个弹簧测力计在同一根弹簧的上端点施加一个较大的力F2,可将弹簧上端点从位置O拉伸到位置B.请你根据两次拉伸弹簧的效果,提出一个可探究的科学问题:__________.
(2)如图乙所示,现用一个弹簧测力计和一个钩码在弹簧的上端点沿同一直线分别施加两个方向相反的力F3、F4,将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C,然后将两个力撤掉,再用一个弹簧测力计在弹簧的上端点施加一个力F,仍将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C.实验中先后两次都将弹簧上端点从位置O拉伸到位置C,使弹簧的形变量相同,是为了让F与F3和F4的______相同.如果以上实验中弹簧测力计的示数F4=2N,钩码的重为1N,则F=_______N.
探究同一直线上二力的合成的实验装置如图所示,图中AE表示橡皮筋原来的长度,EE′表示橡皮筋伸长的长度。
(1)实验中应用了力能使物体____________的道理。
(2)通过比较________和________(填“a”“b”或“c”)两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小,等于这两个力大小________,方向跟这两个力的方向相同。
(3)通过比较________和________(填“a”“b”或“c”)两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小,等于这两个力大小________,方向跟较大的那个力的方向相同。
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.
(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,天健物理学习研究小组提出了如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关;
猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关.
为验证猜想的正确性,天健小组同学用6个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
①为了验证猜想一,应比较实验序号为_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的材料_____(选填“有关”或“无关”).
②为了验证猜想二,应比较实验序号为_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的质量_____(选填“有关”或“无关”).
③为了验证猜想三,应比较实验序号为_____的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体下落的高度_____(选填“有关”或“无关”).
勇为物理学习研究小组也对这个问题进行了研究,他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等,原因是:_____.
质量为30千克的物体在水平向东的推力和拉力作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知推力为200牛,拉力为100牛,求:
(1)物体所受水平推力与拉力的合力F合的大小和方向._____
(2)物体受到地面的滑动摩擦力f滑大小和方向._____
(3)若物体保持原水平地面上运动,将水平向东的拉力增大到原来的3倍,则物体受到的滑动摩擦力为_____牛.