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如图125所示,小球质量为m,用两根轻绳BOCO系好后,将绳固定在竖直墙上,在小球上加一个与水平方向夹角为60°的力F,使小球平衡时,两绳均伸直且夹角60°.则力F的大小应满足什么条件?



图125
解析:本题为静力学类问题,并有临界条件需分析,当力F太小时,CO线会松弛,当F CO=0时物体受力如图(a),则 Fminsin60°×2=mg,所以Fmin=mg当力F太大时,OB线会松弛,当FOB=0时受力如图(b)所示图(a) 图(b)所以Fmax==mg综上所述F应满足的条件为:mgFmg.答案:mgFmg
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中,选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖,用“插针法”测定某种玻璃的折射率.实验步骤如下:
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
,记下P3、P4的位置.
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
①请将步骤d补充完整.
②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.
组别
项目
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
但其中有一组数据是不真实的,李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521,arcsin(
1
1.521
)
=0.717(弧度)=41.081°.根据老师给出的数据可以判断,小明同学记录的数据中,不真实的是第
5
5
组.
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=
CC′
DD′
CC′
DD′
.(用图示中的线段表示)
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:
待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)
直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)
A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)
直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)
V2(量程15V,内阻约为12kΩ)
滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)
电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)
①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为
0.900
0.900
mm.
②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
A2
A2
,电压表
V1
V1
.(填器材的符号)
③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.
④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL

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科目:高中物理 来源: 题型:

“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学发现实验室除提供了一个额定电压为2.5V的小灯泡外,还提供了下列实验器材.
A.直流电源(3V,内阻不计);               B.电流表(0~3A,内阻约0.03Ω);
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.13Ω);        D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ);          F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A);
G.滑动变阻器(0~1000Ω,额定电流0.5A)    H.开关、导线等;
①为减小测量误差,电压表应选用
D
D
,滑动变阻器应选用
F
F
.(选填代号)
②该同学选择安培表外接,且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些.请图甲线框中画出正确的实验电路图.

③闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑片的位置,在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U.其中某组电流表、电压表的示数如图乙所示.
请把图(乙)中电流表、电压表示数填入答题卷的相应位置上.
I/A 0 0.10 0.16 0.18 0.20 0.19 0.23 0.25 0.27 0.28 0.30
U/V 0 0.10 0.40 0.60 1.00 1.20 1.40 1.80 2.00 2.20 2.50
④处理实验数据时,绘制了如图(丙)所示的I-U坐标图,请在答题卷中将表中的数据及你的读数绘制出小灯泡的I-U图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?南京模拟)某同学在做“探究加速度a与力F、质量m的关系”实验时,使用了如图(a)所示的实验装置简图.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上打出的点求得.

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的相关数据如下表:
次   数 1 2 3 4 5 6 7
小车加速度a/m?s-2 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
质量倒数
1
m
/kg-1
3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(c)方格坐标纸中选择恰当变量建立坐标系,并作出相应的图线.根据所作出的图线,可以得出的结论是
在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量
在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量

成反比
成反比

(3)在“探究加速度a与力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图(d)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

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科目:高中物理 来源: 题型:

实验室有如下器材:
仪器 数量和规格
定值电阻R0 一只:阻值为25Ω左右
滑动变阻器R1 一只:总阻值40Ω
小量程电流表A 相同两块:量程100mA,内阻未知
电压表V 相同两块:量程3V,内阻未知
直流电源 一个:电动势约为4V,内阻约为5Ω
开关 一个:单刀单掷
导线 若干
(1)为了测量定值电阻的阻值及两表的内阻,某同学设计了如图(甲)所示的电路.在某次测量中电压V1、V2的示数分别为1.20V、1.45V;电流表A1、A2的示数为48.0mA、50.0mA,则定值电阻的阻值R0=
 
Ω;电流表的内阻RA=
 
Ω;电压表的内阻RV=
 
Ω.
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(2)为了进一步较精确测定电源的电动势和内阻,从电表中选出一块电压表和一块电流表,结合其它器材,测出多组U和I的值,作出U-I图线,再由图线测出电源的电动势和内阻.请设计出电路图,画在图乙中的方框内.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向.
B.在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧测力计的读数F.
C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两只弹簧测力计的读数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数,如图甲所示.
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.

(1)在步骤C中,弹簧测力计的读数为
3.00
3.00
N.
(2)在步骤D中,合力F′=
5.2
5.2
N.  
(3)若
F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等
F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等
,就可以验证力的平行四边形定则.
(Ⅱ)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图(甲)所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,“-”的一端接低电势.某同学用实验方法测得它的两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示.
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0
I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0
①在图(乙)中的虚线框内画出该同学的实验电路图.(实验用仪器:电压表:内阻RV约为10kΩ,电流表mA:内阻RmA约为100Ω,直流电源,滑动变阻器,开关,导线若干.)
②在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线.
③若发光二极管的最佳工作电压为2.5V,而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的.请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一个阻值
25
25
Ω电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态.(结果保留二位有效数字)

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