[题目]如图甲所示.物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接.物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感器装置上.小球与右侧滑轮的距离为.开始时物块和小球均静止.经此时传感器装置的示数记为初始值.现给小球施加一始终垂直于段细绳的力.将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成角.如图乙所示.此时传感器装置的示数为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感器装置上，小球与右侧滑轮的距离为。开始时物块和小球均静止，经此时传感器装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成角，如图乙所示，此时传感器装置的示数为初始值的倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感器的示数为初始值的倍。不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为

求：（1）物块的质量；

（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功。

【答案】（1）；（2）

【解析】

试题分析：（1）设开始时细绳的拉力大小为，传感装置的初始值为，物块质量为M，由平衡条件可得：

对小球：

对物块，

当细绳与竖直方向的夹角为时，设细绳的拉力大小为，传感装置的示数为，根据题意可知，，由平衡条件可得：

对小球：

对物块：

联立以上各式，代入数据可得：；

（2）设物块经过最低位置时速度大小为，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力做功为，由动能定理得：

在最低位置时，设细绳的拉力大小为，传感装置的示数为，据题意可知，，对小球，由牛顿第二定律得：，对物块由平衡条件可得：

联立以上各式，代入数据解得：。

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D．电压表（0～3 V,内阻3 kΩ）

E．电压表（0～15 V,内阻15 kΩ）

F．滑动变阻器（0～20Ω,额定电流1 A）

G．滑动变阻器（0～2 000Ω,额定电流0．3 A）

H．开关、导线

（1）上述器材中应选用的是；（填写各器材的字母代号）

（2）实验电路应采用电流表接法；（填“内”或“外”）

（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I= A，U= V。

（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0．5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路。

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