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5.如圖是用力的傳感器研究合力與分力關系的實驗裝置.三條繩子的結在一起,兩條繩子與傳感器相連,通過力的傳感器可以讀出兩條繩子上的拉力大小分別為F1、F2,另一條繩子下面懸掛鉤碼.兩條接傳感器的細繩之間的角度由中間的圓盤讀出.當拉力的夾角等于90°時,可知懸掛的鉤碼重力G=$\sqrt{{{F}_{1}}^{2}+{{F}_{2}}^{2}}$.若兩條繩的拉力相等,且等于懸掛鉤碼的重力,則拉力F1、F2之間的夾角為120°.

分析 兩條繩子拉力的合力與重力等值反向,結合平行四邊形定則,通過共點力平衡求出鉤碼的重力,以及當拉力與重力相等時,兩拉力的夾角.

解答 解:兩拉力的合力與重力等值反向,因為拉力的夾角為90度,則鉤碼的重力G=$\sqrt{{{F}_{1}}^{2}+{{F}_{2}}^{2}}$.
當兩拉力大小相等,且與重力相等,根據平行四邊形定則,如圖所示,結合幾何關系知,兩拉力的夾角為120°.
故答案為:$\sqrt{{{F}_{1}}^{2}+{{F}_{2}}^{2}}$,120°.

點評 本題考查了共點力平衡和平行四邊形定則的基本運用,知道當兩分力的大小與合力大小相等時,兩分力的夾角為120度.

練習冊系列答案
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15.某個自由下落的物體,可忽略空氣阻力對其影響,到達地面時的速度為20m/s,由此可知,(g取10m/s2
(1)該物體下落時的高度是多少?
(2)求該物體下落的時間.

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16.關于電場線的特點,下列說法錯誤的是( 。
A.電場線在電場中不相交
B.電場線從正電荷或無限遠出發
C.電場線是閉合的
D.同一電場中電場線的疏密反應電場的強弱

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13.從離地面80m的空中自由落下一個小球,g取10m/s2,求:
(1)經過多長時間落到地面?
(2)自開始下落計時,在第1s內的位移x1;
(3)物體落地時的速度v.

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20.如圖所示,在水平天花板的A點處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直.桿的下端有一個輕滑輪O.另一根細線上端固定在該天花板的B點處,細線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,BO段細線與天花板的夾角θ=30°.系統保持靜止,不計一切摩擦.下列說法中錯誤的是(  )
A.細線BO對天花板的拉力大小是$\frac{G}{2}$B.a桿對滑輪的作用力大小是$\frac{G}{2}$
C.a桿和細線對滑輪的合力大小是GD.a桿對滑輪的作用力大小是G

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10.關于向心力的說法中,正確的是( 。
A.物體由于做圓周運動而產生了向心力
B.做勻速圓周運動物體的向心力是恒力
C.做勻速圓周運動物體的向心力,一定等于其所受的合力
D.向心力只能改變物體的線速度方向,不能改變線速度的大小

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17.一人站在勻速運動的自動扶梯上,經時間20s到樓上.若自動扶梯不動,人沿扶梯勻速上樓需要時間30s.當自動扶梯勻速運動的同時,人也沿扶梯勻速(速度不變)上樓,則人的合運動是勻速直線運動,人到達樓上所需的時間為12s.

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14.從離地面125m的空中自由落下一個小球,取g=10m/s2,求:
(1)小球經過多長時間落到地面;
(2)小球落地前最后2秒內的位移.

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18.為了探究加速度與力、質量的關系,甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖所示實驗裝置,小車總質量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器,丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪),鉤碼總質量用m表示.

(1)三組實驗中需要平衡小車與長木板間摩擦力甲乙丙;(用甲、乙、丙表示)
(2)三組實驗中需滿足M>>m的是甲;
(3)若采用圖甲所示的方法研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質量的關系”,M為小車總質量,(其中小車自身質量用M0表示,車上所加砝碼質量用m0表示)所畫出的實驗圖象如圖丁所示.設圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車受到的拉力為F=$\frac{1}{k}$,小車的質量為M0=$\frac{k}$.

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