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    14．为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图（a）所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不及质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为M和N，M低于N，绳长为L（L＞D）．他们首先在绳上距离M点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳MC、NC的拉力大小TM和TN，随后改变重物悬挂点的位置，每次将M到C点的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TM、TN与绳MC长度之间的关系曲线如图所示，由实验可知：

    （1）曲线Ⅰ中拉力最大时，C与M点的距离为100cm，该曲线为TN（选填：TM或TN）的曲线．
    （2）若用一个光滑的挂钩将该重物挂于绳子上，待稳定后，左端测力计上的示数为4.3N．
    （3）两立柱的间距D与绳长L的比值约为0.93．（保留2位小数，取g=10m/s2）

    分析 选取结点C为研究的对象，对它进行受力分析，根据结点C的受力即可判断．

    解答 解：（1）选取结点C为研究的对象，受力如图，

    水平方向：TMsinα=TNsinβ
    竖直方向：TMcosα+TNcosβ=G       
    由图可得，当α=β时，两个绳子上的拉力相等，该处离M比较近．
    又C到M与N的距离相等时，受力如图：

    水平方向仍然满足：TMsinα=TNsinβ
    由于α＞β
    所以：TM＜TN
    所以曲线Ⅱ是TM的曲线，曲线Ⅰ是TN的曲线．
    由图，曲线Ⅰ中拉力为最大时，C与M点的距离为100cm．
    （2）若用一个光滑的挂钩将该重物挂于绳子上，待稳定后，绳子两次的拉力相等，对应图象的交点，为4.3N；
    （3）由题目的图可得，在曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力T0=4.30N．
    做出它们的几何关系如图：

    由于α=β，则：
    2T0cosα=mg    ①
    由图可知，mg=3.1N；
    因此cosα=$\frac{3.1}{2×4.3}$≈0.37
    其中：
    cosα=$\frac{\sqrt{{L}^{2}-{D}^{2}}}{L}$  ②
    联立①②解得：
    $\frac{D}{L}≈$0.93
    故答案为：（1）100cm，TN；（2）4.3；（3）0.93．

    点评 该题属于信息给予题，考查学生获取信息的能力和利用数学知识解决物理问题的能力，是一道考查能力的好题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    A．粒子在B点的重力势能比在A点多2.0J
    B．粒子在B点的电势能比在A点少1.5J
    C．粒子在B点的机械能比在A点多0.5J
    D．粒子在B点的动能比在A点少0.5J

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    2．以下说法中，指时间的是（　　）
    A．列车员说：“火车8点42分到站”B．你这么早就来了啊！
    C．求火车启动前3秒内的位移D．新闻联播每晚19点30分播出

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）P悬于空中Q放在斜面上均处于静止状态当用水平向左的恒力推Q时P．Q仍静止不动则（　　）
    A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大
    C．Q受到的摩擦力变化不确定D．轻绳上拉力一定不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．某同学利用理想电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）
    ①在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．
    ②请完成下列主要实验步骤；
    A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是20；
    B、将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；
    C、再将开关S2闭合，电压表的示数是1.16V；断开开关S1．
    ③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是0.69（计算结果保留二位有效数字）．
    ④如果所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏小（填“大”或“小”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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