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(平衡的条件)如图,两根固定的水平放置的光滑硬杆AO与BO夹角为θ,在杆上套有两个小环P与Q,两环间用绳子连接.现用恒力F沿OB方向拉环Q,当两环平衡时,绳中的张力多大?

答案:F/sinθ
解析:

当P环平衡时,竖直方向受重力与(竖直)支持力而平衡,在水平面内P环受绳子的拉力和杆的(水平)支持力而平衡,因OA杆对P环的(水平)支持力与杆垂直,绳的拉力一定与杆垂直.对Q环,竖直方向受重力、(竖直)支持力而平衡,在水平面内其受到三个力,如图所示,由平衡条件得:FTsinθ=F,解得FT=F/sinθ.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

在“探究加速度与力、质量关系”的实验中:

(1)某小组的几位同学在讨论制定实验方案时分别提出以下几点意见,你认为正确的是
BC
BC

A.实验中一定要测出加速度的具体数值
B.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
C.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标
D.不管是在探究加速度与力的关系时还是在探究加速度与质量关系时,所要测量的物理量都是3个
(2)实验装置如图1所示,实验中使小车做匀加速运动的力与小盘和砝码重力相等的条件是
小盘和砝码的质量远小于小车的质量
小盘和砝码的质量远小于小车的质量

(3)在该实验中,用改变砝码的质量的办法来改变对小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出如图2所示的a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是
B
B

A.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且小车质量较大
B.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的质量较大
C.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砂和小桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图所示.计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=
0.16
0.16
m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)某探究学习小组的同学欲以上图装置中的小车为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:你认为还需要的实验器材有
天平,刻度尺
天平,刻度尺

(3)实验时为了保证滑块受到的合力 与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量
小车的质量远远大于沙桶和沙子总质量
,实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(4)在上面的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用题中的字母表示).
(5)如果实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒,则最终需验证的数学表达式为
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
(用题中的字母表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)用游标为50分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图甲所示,此工件的直径为
 
cm.
(2)某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图乙实验装置:
(a)该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的质量和小车的总质量之间需满足的条件是:
 

(b)实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小v,钩码的质量m,小车的总质量M,设重力加速度为g,则实际测量出的恒力的功mgs将
 
(选填“大于”、“小于”或“等于”) 小车动能的变化;若用该实验装置验证系统机械能守恒定律,即需验证关系式
 
成立;
(c)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中某段纸带的打点记录如图丙所示,则小车运动的加速度大小为
 
m/s2(保留3位有效数字).
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年河南省周口市英文学校高三上学期第三次月考物理试卷(解析版) 题型:实验题

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列      的点.

②按住小车,在左端挂上适当质量的砂和砂桶,在小车中放入砝码.

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成      关系(填“线性”或“非线性”).

(2)完成下列填空:

①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是      .

②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S,测出BD间的距离为S.a可用S、S和Δt(打点的时间间隔)表示为a=      .

  

③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为      ,小车的质量为      .

 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列   ▲   的点.

②按住小车,在左端挂上适当质量的砂和砂桶,在小车中放入砝码.

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成   ▲   关系(填“线性”或“非线性”).

(2)完成下列填空:

①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是   ▲   .

②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为SⅠ,测出BD间的距离为SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt(打点的时间间隔)表示为a=   ▲   .

③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为   ▲   ,小车的质量为   ▲   .

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