初二物理:怎么求考虑自重时两弹簧测力计的示数?掌握这方法简单
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求多个弹簧连接的物体间的相互作用力是初二物理的重要题型,也是物理中考的常考题型本文就例题详细解析这类题型的解题方法,希望能给初二、初三学生的物理学习带来帮助。
例题
在实验时,小明将一个铁质外壳的弹簧测力计甲挂在铁架台上,静止时弹簧测力计甲的示数为1N,接着,他给另一个相同的弹簧测力计乙,上下各挂一个50g的钩码,并挂到弹簧测力计甲的下面,求甲、乙两测力计的示数分别为多少?(g=10N/kg)
解题过程:
根据题目中的条件:弹簧测力计甲挂在铁架台上,静止时的示数为1N,两个弹簧测力计相同,则弹簧测力计的自重G1=1N;
根据题目中的条件:钩码A、B的质量m=50g,则钩码A、B的重力G2=mg=0.5N;
1、把钩码A、B及弹簧测力计乙作为整体进行受力分析
在竖直方向上,受到竖直向下的重力G总和弹簧测力计甲对它们施加的竖直向上的拉力F1;
根据物体平衡条件:钩码A、B及弹簧测力计乙均处于静止状态,则重力G总=弹簧测力计甲施加的拉力F1;
根据结论:弹簧测力计的自重G1=1N,钩码A、B的重力G2=0.5N,则重力G总=G1+2G2=2N;
根据结论:重力G总=弹簧测力计甲施加的拉力F1,G总=2N,则弹簧测力计甲施加的拉力F1=2N;
根据相互作用力的关系和结论:弹簧测力计甲施加的拉力F1=2N,则弹簧测力计甲受到的拉力F1'=F1=2N;
2、对钩码A进行受力分析
在竖直方向上,受到竖直向下的重力G2、弹簧测力计乙对它施加的竖直向下的拉力F2、弹簧测力计甲对它施加的竖直向上的拉力F1;
根据物体平衡条件:钩码A处于静止状态,则钩码A的重力G2+弹簧测力计乙施加的拉力F2=弹簧测力计甲施加的拉力F1;
根据结论:钩码A的重力G2+弹簧测力计乙施加的拉力F2=弹簧测力计甲施加的拉力F1,G2=0.5N,F1=2N,则弹簧测力计乙施加的拉力F2=F1-G2=1.5N;
根据相互作用力的关系和结论:弹簧测力计乙施加的拉力F2=1.5N,则弹簧测力计乙受到的拉力F2'=F2=1.5N。
所以,甲、乙两测力计的示数分别为2N、1.5N。
结语
解决本题的关键是选取合理的受力分析对象,根据物体平衡条件得到各个力之间的数量关系,再结合相互作用力的关系,就可以求得题目需要的两个弹簧测力计的示数。
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