弹簧测力计的示数是弹簧测力计挂钩上所受的拉力。
考虑二力合成,将不平衡的力所指方向画出将力的大小用线段表示,若两力平行,反向时,力的方向为较大的力的方向,合力为二力之差,但这时不
平衡力会使测力计加速运动,读数大小为较小力,多出的力产生
加速度。即当F2>F1时,读数为F1。
很多弹簧测力计平放连在一起,一端固定在墙上,另一端用F力拉,每个测力计的示数都是F。 因为每一个弹簧测力计道理是一样的。
“弹簧测力计”易错题剖析
弹簧测力计是力学中的一个基本工具,许多同学因为其结构简单、易操作而不加以重
视,从而导致实际使用过程中经常出错。
例1 两手各用5N的力拉一弹簧测力计,当弹簧测力计静止时,设其示数为F1,弹簧所
受合力为F2,则( )。
A.F1=5N,F2=10N B.F1=F2=10N C.F1=5N,F2=0N D.F1=10N,F2=0N
错解展示:在实际解题过程中,最容易出现的错解是选择D,也有同学随便选择其他
选项。
错因剖析:弹簧测力计的原理是在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。当
两手各用5N的力对拉弹簧测力计时,多数同学往往会误认为弹簧会向两端各伸长相当于
5N拉力的长度,故得出其示数为10N;还有同学误认为弹簧两边的拉力互相抵消,使弹簧
测力计的示数为零。实际上,此时弹簧的伸长量仍然应该是5N拉力的伸长量。
本题最为关键的是要注意,用弹簧测力计测重力或拉力时,实际上都是都是在向两边
拉弹簧。只不过通常是将其一端固定,其实固定端仍然对弹簧有拉力,而弹簧测力计测的
是其一端的拉力(测物体的重力实际也就是测重物对弹簧的拉力)。至于弹簧受到的合
力,这里要注意求合力不等于求和。同一直线上的两个力,当它们的方向相同时,合力等
于这两个力的大小之和;当它们的方向相反时,合力等于这两个力的大小之差。本题中弹
簧受到的一对拉力大小相等、方向相反、并且在同一直线上,它们是一对平衡力,故其合
力为零。
正确答案:选C。
例2 将一物体挂在弹簧测力计的提环上,手拉挂钩时,弹簧测力计的示数为10N,则
该物体的重力( )。
A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法确定
错解展示:许多同学容易错选为C。
错因剖析:当弹簧测力计不挂重物,而是手提其挂钩时,弹簧也会在弹簧测力计自身
重力作用下伸长,使得弹簧测力计有一定的示数,这个示数即是弹簧测力计的重力,明确
这一点是正确解答本题的关键。所以,在弹簧测力计的提环上挂上重物后,其示数应等于
被测物体的重力与弹簧测力计自身的重力之和,因此被测物体的重力小于弹簧测力计的示
数。
正确答案:选B。
例3 如图所示的装置,甲物体重力为5N,乙物体重力为3N,保持静止状态。不计弹簧
测力计自身的重力,则甲物体受到的合力和弹簧测力计的读数分别是( )。
A.0N,3N B.0N,5N C.2N,5N D.2N,3N
错解展示:多数同学容易选择B或D。
错因剖析:选项B,虽然判断出甲静止,合力为零,但
错误地认为甲只受重力和拉力作用才保持静止,忽略
了地面对甲的支持力,得出拉力即弹簧测力计的示数
等于甲的重力5N。选项D则是错误地认为甲受到的合
力为F合=G甲-F拉=5N-3N=2N,虽然对弹簧测力计示数
乙
的判断是正确的,但没有从甲静止的状态得到合力为
甲
零的结论,同样是因为忽略了地面对甲的支持力。正
确地思路应该是:甲、乙保持静止状态,乙受到的重
力为3N,则乙对弹簧测力计的拉力也为3N,因为力的作用是相互的,所以弹簧测力计的
读数为3N,甲受弹簧测力计的拉力也为3N,而甲静止,所受合力必然为零。
正确答案:选A。