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【题目】某兴趣小组想测量一卷弹性可忽略的尼龙线的最大承受拉力,他们选择使用拉力传感器和钢卷尺来完成实验,他们首先从整卷线上剪下一段样品线(重力不计),穿上一个质量很小的光滑度很高的小环,然后将细线两端分别固定在两根竖直杆上的两个适当位置A、B,如图所示,用拉力传感器拉住小环,竖直向下逐渐增大拉力,直到将细线拉断。

(1)第一次实验测量时,发现传感器的示数已经很大了但仍没有拉断细线,他们分析发现选择细线的长度不合适,应当将细线长度____________(加长缩短”)。

(2)正确调整后进行第二次实验,竖直向下拉光滑小环,逐渐增大拉力,当观察到传感器示数为F时细线被拉断.

(3)该兴趣小组要想得到尼龙线的最大拉力,还需要测量的物理量(并写出相应的符号)__________

(4)写出计算承受最大拉力的表达式Fm=___________

【答案】 缩短 两杆之间的距离d,两杆之间细线的有效长度

【解析】对小环受力分析,如图所示

根据平衡条件得:,解得,当细线的长度缩短时,两细线之间的夹角增大,则减小,故在相同F作用下,拉力T增大,更容易到达最大拉力,故应缩短两细线之间的距离;(2)设两杆之间的距离d,两杆之间细线的有效长度,由几何关系得:,则.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,水平光滑绝缘轨道AC与竖直平面内半径R=0.4m的光滑绝缘半圆弧形轨道CDNC点平滑连接,轨道AC上方有三个与水平面平行的区域I、Ⅱ和Ⅲ,区域I的高度为2R,区域Ⅱ的高度为R/2;竖直线FC左侧空间(包括边界线FC)区域I内有水平向右的匀强电场E1,区域Ⅱ和区域III内分别有竖直向上的匀强电场E2E3(水平边界线MN上无电场);区域III内还有垂直纸面向里的水平匀强磁场。质量m=3.56×10-5kg、带电量为q=+8.0×10-6C的小球从A点静止释放,经过L=5mC点进入半圆弧形轨道并恰能通过N点,之后在电场E2的作用下进入区域II,小球在区域Ⅲ内做匀速圆周运动,最终小球能回到区域I。重力加速度g10m/s2

(1)匀强电场E1E3的场强大小;

(2)如果E2=10E1,小球恰好落到水平轨道AC上的A点,匀强磁场的磁感应强度B的大小。

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【题目】如图甲所示,倾角45°斜面置于粗糙的水平地面上,有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连(绳与斜面平行),滑块质量为2m,滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中,换成 让小球在水平面上做圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角θ,且转动逐渐加快,θ≤45°,在图丙中,两个小球对称在水平面上做圆周运动,每个小球质量均为,轻绳与竖直方向的夹角θ,且转动逐渐加快,在θ≤45°过程中,三幅图中,斜面都静止,且小球未碰到斜面,则以下说法中正确的是

A. 甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向左

B. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能为零

C. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下

D. 丙图小球转动的过程中滑块可能沿斜面向上运动

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【题目】一同学用如图甲所示实验装置(打点计时器、纸带图中未画出)探究在水平固定的长木板上物体加速度随着外力变化的关系。分别用不同的重物P挂在光滑的轻质滑轮上,使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A,由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间的阻力及空气阻力可忽略)。实验后将物体A换成物体B重做实验,进行数据处理,分别得到了物体AB的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象如图丙AB所示。

1)由图甲判断下列说法正确的是_____

A.实验时应先接通打点计时器的电源,后释放物体P

B.弹簧秤的读数F即为物体AB受到的合外力

C.实验中物体AB的质量应远大于重物P的质量

D.弹簧秤的读数始终是重物P的重力的一半

2)该同学实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,某次得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.61 cms2=4.41 cms3=5.19 cms4=5.97 cms5=6.78 cms6=7.58cm。则小车的加速度a =____m/s2(结果保留两位有效数字)。

3)该同学研究得到的两物体的a—F的关系图象,发现两个物体的质量不等,且mA____mB(选填大于小于”)

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【题目】如图所示,在一截面边长为a的正方形ABCD真空区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,在AB边的中点位置O,有一个粒子放射源,能沿纸面向磁场区域各个方向发射速度为的同种带负电粒子,粒子质量为m、电荷量为q,粒子重力不计,已知沿OB方向射入的粒子,在磁场中运动转过的角度为30°,下面有关磁场及粒子运动的描述正确的是

A. 磁感应强度大小为

B. CD边上任何一点均会有粒子射出磁场

C. CD边上射出磁场的粒子在磁场中运动的最短时间为

D. 粒子不可能由C点射出磁场,由D点射出磁场的粒子在磁场中运动时间最长

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【题目】如图所示,一个横截面为半径R=2cm的圆柱形玻璃,放置在水平地面上,地面上有一个光源P,可发出不同颜色的线状光束恰好照射到柱形玻璃的水平直径的左侧A点,且光源射出的光线和横截面在同一平面。绿色光束射到A点,经柱形玻璃后在B(图中未标出)光源恰沿水平方向射出(不考虑在玻璃内的反射光)。已知射出点BA点的水平距离是d=3cm,求

(i)绿光在该柱形玻璃内的运动时间;(取光在空气中速度为3×108m/s)

(ii)若将这束绿光改成蓝光,经柱形玻璃射出后能否在地面上形成光斑。(不用说明理由)

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【题目】如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波峰位置,设波的周期为T,波长为,波的传播速度为v,下列说法正确的是______________(选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,没选错一个扣3分,最低得分为0)

A.图中的a点为振动减弱点的位置

B.图中的b点为振动加强点的位置

C.从图中时刻开始,波源Sl的波峰传播到a、b位置的最短时间均为T/2

D.v=λT

E.波源S1的波经过干涉之后波的性质完全改变

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【题目】如图甲所示,足够长的光滑固定的斜面上有一物体,物体在一沿斜面向上的推力F的作用下沿斜面向上运动,在内推力的大小,在内推力的大小,该过程中物体的速度随时间变化的规律如图乙所示,取,则(

A. 物体在前4s内的位移为5m B. 在第3s物体的加速度大小为

C. 物体质量为2kg D. 斜面与水平面的夹角为30°

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【题目】发射高度较高的探测卫星时,需要经过多次变轨,如图先把卫星发射至近地轨道ⅠⅢ是两次变轨后的椭圆轨道,轨道ⅠⅢ均相切于O点,QP分别为轨道ⅡⅢ的远地点,则

A. 卫星从地面发射到轨道Ⅰ的过程中,一直处于失重状态

B. 卫星从轨道Ⅱ的O点运动到Q点的过程中,万有引力一直做负功

C. 卫星在轨道Ⅱ运动的机械能大于在轨道Ⅲ运动的机械能

D. 卫星在轨道Ⅰ运动的周期大于在轨道Ⅲ运动的周期

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