6.為了較準確的測量某細線能承受的最大拉力,小聰、小明分別進行了如下實驗:
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)達到量程(細線沒有斷裂),讀出測力計的示數(shù)F,將F記為細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,接著進行了如下的操作:
①用刻度尺測出細線的長度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、細線(玩具小熊懸掛在細線的中點);
③兩手捏著細線緩慢向兩邊移動直到細線斷裂,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.
在不計細線質(zhì)量和伸長影響的情況下,請回答:
(1)小明算出的細線能承受的最大拉力是$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-w1yzxql^{2}}}$(用L、G、d表示);兩位同學中,小明(選填“小聰”或“小明”)的測量結(jié)果較準確.
(2)在小明兩手捏著細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.細線上的拉力大小不變
B.細線上的拉力大小減小
C.細線上拉力的合力大小不變
D.細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行判斷哪種方案最好.
根據(jù)共點力平衡得細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=$\fracy1xp1qw{L}$,
則cosθ=$\frac{\sqrt{{L}^{2}-vs4pjmz^{2}}}{L}$,
根據(jù)平衡有:2Fcosθ=G,
解得最大拉力F=$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-slwbodn^{2}}}$.
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),造成測量的不準確,所以小明的測量結(jié)果較準確.
(2)在小明兩手捏著細線緩慢向兩邊移動的上述過程中,
根據(jù)共點力平衡得出細線上拉力的合力大小不變,大小等于物體重力,細線上的拉力大小增大,故C正確,ABD錯誤;
故選:C.
故答案為:(1)$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-9joqiv9^{2}}}$,(2)小明,(3)C.

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

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示的電路中,A1和A2是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可以忽略,下列說法中正確的是( 。
A.合上開關(guān)S接通電路時,A1和A2始終一樣亮
B.合上開關(guān)S接通電路時,A2先亮,A1后亮,最后一樣亮
C.斷開開關(guān)S時,A2立即熄滅,A1過一會兒才熄滅
D.斷開開關(guān)S時,A1和A2都要過一會兒才熄滅,且通過兩燈的電流方向都與原電流方向

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.圖示是某同學做“研究勻變速直線運動”實驗時得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G 是紙帶上7個連續(xù)的點,把最小刻度為1 mm的刻度尺放在紙帶上測量點與點之間的距離,已知打點計時器連接的是頻率為50Hz的交變電流.

(1)打下E點時物體的速度為0.60m/s.
(2)物體運動的加速度為5.0m/S2
(3)如果實驗中打下紙帶時交變電流的實際頻率略小于50 Hz,則速度的測量值與實際值相比是偏大、加速度的測量值與實際值相比是偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,ABCD為一矩形導體框,處于勻強磁場中,O1O1′與O2O2′為ABCD的兩條對稱軸,開始時ABCD所在平面與磁場垂直,若讓線框分別以角速度ω1、ω2繞O1O1′、O2O2′勻速轉(zhuǎn)動,已知AB=CD=n,AD=BC=2n,則下列說法正確的是(  )
A.若ω1=$\frac{{ω}_{2}}{2}$時,則產(chǎn)生的感應電動勢的峰值相等
B.若ω12時,兩種情況下電流最大時安培力的功率相等
C.若ω12時,兩種情況下電流的有效值之比I1:I2=2:1
D.因為導體框勻速轉(zhuǎn)動,動能不變,而又產(chǎn)生了電能,所以此電磁感應現(xiàn)象不滿足能量守恒定律

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源,過了幾分鐘,杯內(nèi)的水沸騰起來.若要縮短上述加熱時間,下列措施可行的有( 。
A.增加線圈的匝數(shù)B.將金屬杯換為瓷杯
C.降低交流電源的電壓D.取走線圈中的鐵芯

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.在做用打點計時器測速度的實驗時,要用到打點計時器,打點計時器是一種計時儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點計時器使用的是交流電(直流電,交流電),電壓4V-6V.它們是每隔0.02s打一個點.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,記錄小車運動的紙帶如圖所示,圖中前幾個點模糊,從A點開始每5個點取1個計數(shù)點,則小車通過D點時速度是1.44m/s(保留三位有效數(shù)字)小車運動的加速度是2.02m/s2(保留三位有效數(shù)字)

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18.如圖甲所示,都空竹是漢族傳統(tǒng)文化苑中的一株燦爛的花朵,抖空竹亦稱“抖嗡”、“抖地鈴”、“扯鈴”,是老少皆宜的健身項目.圖乙是健身愛好者某次抖空竹簡化的運動模型,已知抖嘴質(zhì)量為m,細線AC、BC栓接在C點,分別與豎直線OO′夾角為30°和45°,AC長為L,則抖嘴的角速度可能是( 。
A.$\sqrt{\frac{\sqrt{3}g}{3L}}$B.$\sqrt{\frac{2\sqrt{3}g}{3L}}$C.$\sqrt{\frac{2\sqrt{2}g}{L}}$D.$\sqrt{\frac{3\sqrt{2}g}{L}}$

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15.如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO′轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊A到OO′軸的距離為物塊B到OO′軸距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.B受到的靜摩擦力一直增大
B.B受到的靜摩擦力是先增大后減小再增大
C.A受到的靜摩擦力是先增大后減小
D.A受到的合外力一直在增大

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16.用最小刻度值為1毫米的刻度尺測量物理課本的長度,下列記錄結(jié)果中正確的是( 。
A.238.0毫米B.23.8厘米C.237.90毫米D.2.38分米

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