15．為了研究人們用繩索跨山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計(jì)（忽略其質(zhì)量和長度）固定在相距為D的兩立柱上，固定點(diǎn)分別為P和Q，P低于Q，繩長為L（L＞PQ）．他們首先在繩上距離P點(diǎn)10cm處（標(biāo)記為C）系上質(zhì)量為m重物（不滑動），由測力計(jì)讀出繩PC、QC的拉力大小，隨后改變重物懸掛點(diǎn)的位置，每次將P到C點(diǎn)的距離增加5.0cm，并讀出測力計(jì)的示數(shù)，最后得到與繩長之間的關(guān)系曲線如圖乙所示，由實(shí)驗(yàn)可知：
（1）圖乙中表示繩PC上拉力大小變化的圖線是Ⅱ．（選填“Ⅰ”或“Ⅱ”）
（2）當(dāng)繩PC與QC上拉力相等時，P處彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖丙所示，此時PC上的拉力TP=3.2N．已知D=0.8m，L=1.0m，該重物質(zhì)量m=0.39kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

分析 （1）選取結(jié)點(diǎn)C為研究的對象，對它進(jìn)行受力分析，根據(jù)結(jié)點(diǎn)C的受力分析，利用圖象給出的信息即可分析判斷．
（2）由圖可知當(dāng)物體通過滑輪掛在繩上時兩繩子的拉力及物體的重力大小，根據(jù)幾何關(guān)系可求得夾角大�。�

解答 解：（1）選取結(jié)點(diǎn)C為研究的對象，受力如圖，

水平方向：TPsinα=TQsinβ
豎直方向：TPcosα+TQcosβ=G       
由圖可得，當(dāng)α=β時，兩個繩子上的拉力相等，該處離P比較近．
又C到P與Q的距離相等時，受力如圖：

水平方向仍然滿足：TPsinα=TQsinβ
由于α＞β
所以：TP＜TQ
所以曲線Ⅱ是TP的曲線，曲線Ⅰ是TQ的曲線．
（2）根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知，彈簧秤的讀數(shù)為3.2N
當(dāng)繩PC與QC上拉力相等時，做出它們的幾何關(guān)系如圖：

由于α=β，則：
2T0cosα=mg    ①
由幾何關(guān)系可知，MC與水平方向的夾角為（90°-α）；
由圖可知，物體的重力為3.9N，則：m=$\frac{G}{g}=\frac{3.9}{10}=0.39$kg．

故答案為：（1）II；（2）3.2，0.39

點(diǎn)評 該題屬于信息給予題，考查學(xué)生獲取信息的能力和利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，分析圖象以及受力情況是解題的關(guān)鍵；本題是一道考查能力的好題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．人類野外生存不可少的技能是野外生火，如圖1所示是野外生存達(dá)人用一個檸檬、一排銅釘和一排鋅釘制作的水果電池用于野外生火的圖片．某同學(xué)感到好奇自己制作了一個這樣的“超級檸檬電池”，他想通過實(shí)驗(yàn)較為準(zhǔn)確的測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，于是進(jìn)行了以下步驟，請根據(jù)比所學(xué)知識填空．

①首先他用萬用表直接接在水果電池的兩極測量該電池的內(nèi)阻，萬用表讀數(shù)大約為1000Ω，這種做法錯誤（選填“正確”或“錯誤”）；然后他又用量程為0～1V．內(nèi)阻約8kΩ的電壓表直接測量該水果電池的電壓，電壓表讀數(shù)為約0.6V，那么該電池的電動勢一定大于（選填“大于”、“小于”或“等于”）0.6A；
②為了進(jìn)一步探究，他準(zhǔn)備采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有電阻箱R1（0～99.9Ω）、R2（0～9999Ω），他應(yīng)該選擇的電阻箱是R2（選填“R1”或“R2”）．
③通過實(shí)驗(yàn)他測量了多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U-$\frac{U}{R}$圖象，根據(jù)U-$\frac{U}{R}$圖象求得該電池的內(nèi)阻為4000Ω，該電路內(nèi)阻的測量值偏小．（選填“偏大”、“偏小”、“準(zhǔn)確”）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．下列說法正確的是（　�。�
A．伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動
B．伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)研究物體運(yùn)動時提出了力、加速度、瞬時速度等概念
C．伽利略首次將實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，開辟了人類解決問題的新紀(jì)元
D．伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)研究物體運(yùn)動時，他觀察到：小球沿一斜面從靜止開始向下運(yùn)動，沖上另一個斜面后將上升到原來的高度；減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍將達(dá)到同一高度，但它運(yùn)動得遠(yuǎn)些，將第二個斜面放平，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動下去

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列關(guān)于近代物理知識的說法正確的是（　　）
A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
B．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太長
D．玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
E．按照玻爾的原子理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．14C發(fā)生放射性衰變?yōu)?SUP>14N，半衰期約為5700年．已知植物存活其間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的四分之一．下列說法正確的是（　　）
A．12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)
B．該古木的年代距今約為11400年
C．14C衰變?yōu)?SUP>14N的過程中放出α射線
D．增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，北京時間2013年12月15日4時35分，我國嫦娥三號著陸器與巡視器“玉兔號”分離，之后，“玉兔號”順利抵達(dá)月球表面虹灣以東區(qū)域，玉兔號登月成功!設(shè)想質(zhì)量為m的“玉兔號”靜止在一坡高為h，坡長為2h的斜坡底端，現(xiàn)以恒定功率P沿斜坡向上加速，最終以速度v勻速運(yùn)動，并到達(dá)斜坡頂端．已知月球表面重力加速度為g，“玉兔號“所受月面的摩擦阻力恒為其重力的0.5倍．求；
（1）“玉兔號”在斜坡上運(yùn)動的時間：
（2）假設(shè)“玉兔號”離開斜坡頂端后仍沿原直線運(yùn)動的方向以加速度g勻加速飛行，求此時“玉兔號”噴氣機(jī)的噴氣方向及噴氣所獲得推力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．帶等量異種電荷的平行板豎直正對放置，兩板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．三個帶同種電荷的粒子以相同動能豎直向下射入兩板間，軌跡如圖所示，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，則下列說法一定正確的是（　�。�
A．粒子帶正電B．質(zhì)量關(guān)系m1＞m2
C．質(zhì)量關(guān)系m3＞m2D．有一個粒子動能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，空間中有A、B、C、D、O五點(diǎn)，其中AB連線與CD連線相互垂直，A、B、C、D四點(diǎn)到O點(diǎn)的距離均為d，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)分別放置帶電荷量均為Q的負(fù)電荷，在C點(diǎn)放置一正電荷，如果D點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，則下列說法正確的是（　�。�
A．電荷C的帶電荷量為2Q
B．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0
C．將一負(fù)電荷從O點(diǎn)沿OC連線向下移動的過程中，負(fù)電荷的電勢能增大
D．將一負(fù)電荷從O點(diǎn)沿OB連線向右移動的過程中，負(fù)電荷的電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．在探究“恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖裝置如圖1，小車質(zhì)量M，掛上重物m后，另外還有交流電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙都沒畫出來，如果要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）還需要的實(shí)驗(yàn)器材是BD
A．秒表     B．刻度尺    C．彈簧秤       D．天平
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時，為了使小車所受的合外力等于繩子的拉力，首先要做的重要步驟是平衡摩擦力．
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平測出小車的質(zhì)量M，所掛鉤碼的總質(zhì)量為m，為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小基本相等，則小車質(zhì)量M與所掛重物質(zhì)量m應(yīng)滿足什么關(guān)系B．
A．M＞m      B．M＞＞m      C．M＜m        D．M＜＜m
（4）實(shí)驗(yàn)時釋放小車讓鉤碼帶著小車加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器（相鄰兩個點(diǎn)的時間間隔為T）記錄其運(yùn)動情況如圖2紙帶所示，紙帶上開始的一些點(diǎn)較模糊未畫出，現(xiàn)測得O到E點(diǎn)間的長為L，D到F點(diǎn)間的長為S，則E點(diǎn)速度大小為vE=$\frac{S}{2T}$．若取O點(diǎn)的速度為v1、E點(diǎn)速度為v2那么本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$mgL=\frac{1}{2}M{v_2}^2-\frac{1}{2}M{v_1}^2$．

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同步練習(xí)冊答案