斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力，是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結構形式，橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學習小組的同學們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力，但由于懸索很長，抗斷拉力又很大，直接測量很困難，同學們則取來了同種材料制成的樣品進行實驗探究。由胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與形變量x成正比，其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關。因而同學們猜想，懸索可能也遵循類似的規(guī)律。

①同學們準備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關系》的實驗一樣將樣品豎直懸掛，再在其下端掛上不同重量的重物，來完成本實驗。但有同學說懸索的重力是不可忽略的，為了避免懸索所受重力對實驗的影響，你認為可行的措施應該是：                                                。
②經(jīng)過同學們充分的討論，不斷完善實驗方案后進行實驗。最后實驗取得數(shù)據(jù)如下：
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知，其所受拉力F（單位N）與伸長量x（單位m）之間遵循的函數(shù)關系式是F=                  ；對比各樣品的實驗數(shù)據(jù)可知，懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比，其比例系數(shù)與懸索長度         成正比、與懸索的橫截面積        成正比。
（1）將樣品水平放置在光滑水平面上，用滑輪將豎直向下的力變?yōu)樗降睦Α?br />（2）；   平方的倒數(shù)  、 的大小 

試題分析：（1）為了消除重力產(chǎn)生的影響，可以將樣品放在光滑水平面上去拉，再用一個光滑的滑輪下面掛上重物。
（2）根據(jù)，將數(shù)據(jù)換成國際單位，代入可求出，因此；根據(jù)A、B、D選出取相同橫截面積情況下，可以比較出比例系數(shù)與懸索長度平方的倒數(shù)成正比；根據(jù)A、C、E可知比例系數(shù)與懸索的橫截面積的大小成正比。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）我們用如圖所示裝置探究彈力與彈簧伸長的關系，某同學先測出不掛砝碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個增加砝碼，測出指針所指的標尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2）

砝碼質量
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
標尺刻度
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
（1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在右圖坐標紙中作出彈簧指針所指的標尺刻度值與砝碼質量的關系曲線。

（2）根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關系曲線可以判斷，力在       范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關系滿足胡克定律，這種彈簧的勁度系數(shù)為         。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

實驗題（18分，每空2分）
（1）（8分）如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.

①平衡小車所受的阻力的操作：取下       ，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應    （填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止．
②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標為小車上砝碼的質量．

設圖中直線的斜率為，在縱軸上的截距為，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________．
（2）（10分）某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．
①請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：a                 ；b                      ．

②該同學經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得、、、、．若打點的周期為T，則打E點時速度為=         ；若分別計算出各計數(shù)點對應的速度數(shù)值，并在坐標系中畫出與h的關系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 =       ．
③若當?shù)氐闹亓铀俣戎禐?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000919539619.png" style="vertical-align:middle;" />，請寫出誤差的主要原因                           ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）某研究學習小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出�，F(xiàn)保持鋁箱總質量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）。已知重力加速度為g，不計滑輪的重力。某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標原點O的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應為__________（用所給字母表示）；當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線_______________（填選項前的字母）
A．偏向縱軸 B．偏向橫軸
C．仍保持原方向不變 D．斜率逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如下圖(a)所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，砂和砂桶的質量用m表示． (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為　　　m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)在實驗中，由于沒有注意始終滿足（2）的條件，結果得到的圖象應是圖中的(　　)

(4)某一組同學先保持砂和砂桶的質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．
A．平衡摩擦力時，應將砂和砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式求出

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）（4分）①在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、電磁打點計時器、復寫紙、低壓直流電源、天平、重物、紙帶、導線、秒表、開關、夾子，還缺少的器材是                 。
②某同學用游標卡尺測量一薄的金屬圓片的直徑，讀出圖中的示數(shù)，
該金屬圓片的直徑的測量值為        cm

（2）（8分）測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實驗步驟如下：
①用天平稱出物塊Q的質量m；
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h；
③將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落地點D；
④重復步驟③，共做10次；
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s。
用實驗中的測量量表示：

（�。┪飰KQ到達B點時的動能EkB＝__________；
（ⅱ）物塊Q到達C點時的動能EkC＝__________；
（ⅲ）在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf＝__________；
（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝__________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（9分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A.按照圖示的裝置安裝器件；
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C.用天平測出重錘的質量；
D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；    
F.根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是            ，操作不當?shù)牟襟E是          。
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為，則計算重錘下落的加速度的表達式=         。(用、、、及表示)

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小。若已知當?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于打點計時器的時間間隔，下列是四位同學各自發(fā)表的看法，其中正確的是_   __。
A．電源電壓越高，每打兩個點的時間間隔就越短，并且可能會打出短線
B．紙帶速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短
C．打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定
D．如果振針松動，可能會出現(xiàn)打出短線

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（13分）（1）在物理實驗中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應的空格內(nèi)。

①在“利用打點計時器測速度”的實驗中，運用     法，可以利用打點計時器打出的紙帶測算出某點的瞬時速度：在“探究互成角度的兩個力的合成”的實驗中，分別用一個力F或兩個互成角度的F1、F2，把一個一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實驗原理采用的是       法。在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動，觀察到兩球同時落地。運用     法，可以判定平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。
②圖象法是物理實驗中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質量m一定）的關系、驗證機械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中，某同學正確作出了三個實驗的相關圖象，如圖中A、B、C所示。根據(jù)坐標軸代表的物理量判斷，A實驗的圖象“斜率”表示         ；B實驗圖象的“斜率”表示          ；C實驗圖象的“斜率”表示           。
（2）某一小型電風扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W。某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為4.5V）                             
B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4k）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2）
D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05);
E．滑動變阻器R1（最大阻值10,額定電流1A）
F．滑動變阻器R2（最大阻值2k,額定電流100mA）

①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實驗中所用電流表應選用  ，滑動變阻器應選用    。（填所選儀器前的字母序號）。
②請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在虛線內(nèi)（小電風扇的電路符號如圖所示）。
③操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖所示，由此可以判定，小電風扇的電阻為    ，正常工作時的發(fā)熱功率為   ，機械功率為   。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案