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13.為了較準(zhǔn)確的測量某細(xì)線能承受的最大拉力,小聰、小明分別進(jìn)行了如下實驗:
小聰在實驗室里找到一把彈簧測力計,按圖甲所示安裝細(xì)線和測力計后,他用力緩慢豎直向下拉測力計,直到測力計的示數(shù)達(dá)到量程(細(xì)線沒有斷裂),讀出測力計的示數(shù)F,將F記為細(xì)線能承受的最大拉力.
小明在實驗室里還找到一把刻度尺和一個玩具小熊,接著進(jìn)行了如下的操作:
①用刻度尺測出細(xì)線的長度L,用彈簧測力計測出玩具小熊的重力G;
②按圖乙所示安裝玩具小熊、細(xì)線(玩具小熊懸掛在細(xì)線的中點);
③兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動直到細(xì)線斷裂,讀出此時兩手間的水平距離d;
④利用平衡條件算出結(jié)果.
在不計細(xì)線質(zhì)量和伸長影響的情況下,請回答:
(1)小明算出的細(xì)線能承受的最大拉力是GL2L2awdqplf2(用L、G、d表示);兩位同學(xué)中,小明(選填“小聰”或“小明”)的測量結(jié)果較準(zhǔn)確.
(2)在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動的上述過程中,下列說法正確的是C(填選項序號字母).
A.細(xì)線上的拉力大小不變         B.細(xì)線上的拉力大小減小
C.細(xì)線上拉力的合力大小不變     D.細(xì)線上拉力的合力大小增大.

分析 兩種方案都是根據(jù)共點力平衡求解繩子的最大拉力,從而操作的可行性進(jìn)行判斷哪種方案最好.
根據(jù)共點力平衡得細(xì)線上最大承受的拉力在豎直方向合力和物體重力相等,根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系求出最大拉力.

解答 解:(1)當(dāng)繩子斷時,根據(jù)共點力平衡求出繩子的最大拉力.
繩子與豎直方向夾角的正弦值sinθ=\fracoradt1yL
則cosθ=L2kqiuoyn2L,
根據(jù)平衡有:2Fcosθ=G,
解得最大拉力F=GL2L26gowxra2
小聰方案中鉤碼只能一個一個加,使得測量的棉線拉力不連續(xù),造成測量的不準(zhǔn)確,所以小明的測量結(jié)果較準(zhǔn)確.
(2)在小明兩手捏著細(xì)線緩慢向兩邊移動的上述過程中,
根據(jù)共點力平衡得出細(xì)線上拉力的合力大小不變,大小等于物體重力,細(xì)線上的拉力大小增大,故C正確,ABD錯誤;
故選:C.
故答案為:(1)GL2L2ouvgcjm2;小明;(2)C

點評 本題考查了學(xué)生的設(shè)計和實驗的能力,可以提高學(xué)生動手和思考、解決問題的能力,關(guān)鍵知道實驗的原理,通過共點力平衡進(jìn)行分析.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.一位同學(xué)設(shè)計的測紙軸轉(zhuǎn)速的實驗原理圖,如圖1所示,測得紙軸甲、乙的軸(不繞紙帶)半徑均為r,將很薄的紙帶全部繞在紙軸甲上,測得半徑(含軸)為5r,轉(zhuǎn)動紙軸乙,將紙帶向乙轉(zhuǎn)移,某時刻打開打點計時器,一小段時間后關(guān)閉打點計時器,停止甲乙的轉(zhuǎn)動,得到如圖2所示的紙帶,AB、BC、CD、DE間的距離分別為S1、S2、S3、S4.此時測得紙軸甲的半徑為3r,打點時間段內(nèi)水平部分紙帶處于勻加速運動狀態(tài),紙帶在運動過程中始終繃緊.打點計時器使用的電源頻率為f.回答以下問題:
(1)打點時間內(nèi)紙帶運動的加速度為s3+s4s1s2f24
(2)打下D點時,紙軸甲的角速度為s3+s4f6r,紙軸乙的角速度為s3+s4f217r

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在一邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)同時存在水平向右的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,已知電場強度大小為E,磁感應(yīng)強度大小為B,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)從正方形中心以大小為v0的速度沿紙面向各個方向發(fā)射,粒子能夠從正方形的邊界飛出,則粒子飛出正方形區(qū)域的動能可能為( �。�
A.12mv02B.12mv02+34qELC.12mv02-14qELD.12mv02-qEL

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,足夠長的工作平臺上有一小孔C,長度為L=3m的木板B(厚度可忽略不計)靜止于小孔的左側(cè),其右端到小孔的距離也為L=3m,某時刻開始,物塊A(可視為質(zhì)點)無初速地放到木板B的右端,同時木板B在電動機帶動下向右做勻加速直線運動,A滑離木板B前瞬間,電動機達(dá)到額定功率并繼續(xù)帶動木板B向右運動(忽略小孔對木板B運動的影響),最終物塊A剛好能運動到小孔C處自由落入小孔中,測得此時木板B的左端到小孔C的距離S=1.5m.已知物塊A與木板B的動摩擦因數(shù)μ1=0.05,物塊A與工作臺間的動摩擦因數(shù)μ2=0.025,木板B與工作臺間的動摩擦因數(shù)μ3=0.1,木板B質(zhì)量M=3.0kg,物塊A的質(zhì)量m=1.0kg,取g=10m/s2.試求:

(1)物塊A與木板B脫離瞬間,A的速度大小;
(2)木板B開始做勻加速直線運動的加速度大�。�
(3)電動機的額定功率;
(4)從物塊A脫離木板到運動至小孔C處這個過程中,合外力對木板B所做的總功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌(帶兩個光電門和光電計時器)、帶有擋光條的滑塊、彈簧、砝碼、刻度尺等器材設(shè)計了一個測量彈簧彈性勢能的實驗,并探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系,部分實驗步驟如下:
①如圖 (a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺,在上端的托盤中依次增加砝碼,測得相應(yīng)的彈簧長度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表:
砝碼質(zhì)量(g)50100150
彈簧長度(cm)8.627.636.66
②取下彈簧,用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量(含擋光條)mA、mB;調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平,并調(diào)整兩光電門的間距遠(yuǎn)大于彈簧的長度.
③在A和B間放入輕彈簧并將彈簧壓縮,用電動卡銷鎖定,記錄彈簧的壓縮量x;靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;如圖(b)
④釋放彈簧,A、B滑塊分別在氣墊導(dǎo)軌上運動,讀出滑塊A、B的擋光條分別通過光電門的擋光時間t1和t2
(1)由表中數(shù)據(jù)算得彈簧的勁度系數(shù)k=50N/m,(g取9.8m/s2
(2)為了計算被壓縮彈簧的彈性勢能大小,還必須知道的物理量是A滑塊擋光條的寬度L1和B滑塊擋光條的寬度L2,彈簧的彈性勢能大小的表達(dá)式為EP=12mAL1t12+12mBL2t22.(寫出物理量及表示該物理量相應(yīng)的字母).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動(不計一切阻力),小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T,小球在最高點的速度大小為v,其T-v2圖象如圖乙所示,則( �。�
A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?\frac{a}{m}$
B.輕質(zhì)繩長為mba
C.當(dāng)v2=c時,輕質(zhì)繩的拉力大小為abc+b
D.當(dāng)v2=c時,輕質(zhì)繩的拉力大小為bca+a

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一個物體同時受到三個共點力的作用,下列幾組力中合力不可能為零的是( �。�
A.3N  4N  5NB.2N  3N  6NC.4N  6N  9ND.5N  6N  11N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于機械波,下列說法中正確的是( �。�
A.有機械振動存在就一定有機械波存在
B.有機械波存在就不一定有機械振動存在
C.機械波沿某一方向傳播,質(zhì)點就沿該方向運動
D.機械波沿某一方向傳播,能量也沿該方向傳播

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示為理想變壓器.其原、副線圈的匝數(shù)比為4:1.電壓表和電流表均為理想電表,原線圈接有u=362sin100πt(V)的正弦交流電,圖中D為二極管.定值電阻R=9Ω,則下列說法正確的是(  )
A.t=1600s時,原線圈輸入電壓的瞬時值為182V
B.t=1600s時,電壓表示數(shù)為18V
C.電流表示數(shù)為1A
D.變壓器的輸入功率為9W

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同步練習(xí)冊答案