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(2009?镇江模拟)(1)为迎接2008年奥运会,加强全民健身运动,增强体质,学校为同学们开展了丰富多彩的体育锻炼活动,如图是几位同学正在进行运动的情景,请你观察此情景,找出与同学们的运动有关的两个物理现象,并指出每个物理现象对应的物理知识.(不与示例重复)

示例:
物理现象:甲图中同学举着杠铃静止不动
物理知识:杠铃所受的重力和人对杠铃的支持力平衡
物理现象1.
乙图中同学手中的球发生形变
乙图中同学手中的球发生形变

物理知识:
力可以改变物体的形状
力可以改变物体的形状

物理现象2.
丙图中的同学将球踢出
丙图中的同学将球踢出

物理知识:
力可以改变物体的运动状态
力可以改变物体的运动状态

(2)小陈同学所在的物理兴趣小组,利用所学知识设计了一个简易 电子拉力计,图甲是其原理图,该装置中电流表的示数可以显示拉力的大小.他们最初选用的主要器材及其规格是:
A.电池组(能够提供6V恒定不变的电压)
B.电流表(量程为0~0.6A)
C.定值电阻Ro(电阻为10Ω)
D.硬电阻丝R(长度为lcm,总电阻为50Ω,电阻随长度均匀变化;滑片P与R接触良好且摩擦不计)
E.硬质弹簧(导电性能良好,电阻不计;能承受的最大拉力是   150N,当拉力小于150N时,其伸长量△l与所受拉力F的关系图线如图乙.
①该拉力计能够测量出的最大拉力是
100
100
N.
②为了增大拉力的测量范围,小陈他们又找来了如图丙所示的一个定滑轮和一个杠杆,另有线若干.
(a)小陈他们已安装好定滑轮,请你用杠杆在图丁的虚线框中进  行适当的连接,并画出拉环的位置,使测力计拉力的测量范围变为原来的5倍(若需要文字说明,请写在图丁右边的横线上,注杠杆重不计,摩擦不计.)

(b)在你新设计的拉力计中,电流表表盘上0.3A处应标
400
400
N.
(c)为了使测力计拉力的测量范围变为原来的3倍,你还可以用什么样的简单机械代替本题中的杠杆,并将弹簧连线后的简单机械及拉环用图画在下面的虚线框里.
分析:(1)解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态.
(2)①由左图得出当滑片被拉至b端时,拉力最大,此时弹簧被拉伸1cm,从图乙读出拉力大小;
②(a)选用杠杆,如图,支点为B,移动拉环知C点,使AB=5AC,可以使测力计拉力的测量范围变为原来的五倍;
(b)知道电流表示数为0.3A,利用欧姆定律求出硬电阻丝连入电路的电阻,求出aP的长LaP,即弹簧被拉伸的长度,从右图找出对应的拉力大小,在据杠杆的平衡条件可计算出此时在C点所加的力,即电流表表盘的示数.
(c)从滑轮组的角度来考虑分析即可判断.
解答:解:(1)仔细观察图画,每个图中物理现象都蕴含着物理知识,比如:
物理现象:乙图中同学手中的球发生形变;
物理知识:力可以改变物体的形状.
物理现象:丙图中的同学将球踢出;
物理知识:力可以改变物体的运动状态.
物理现象:丁图中的同学越过横杆下落;
物理知识:同学的重力势能转化为动能.
(2)①由题干左图可知,当滑片被拉至b端时,拉力最大,此时弹簧被拉伸1cm,
由图乙可知此时的拉力:F=100N;
②(a)杠杆的A端通过定滑轮接在弹簧的右端,移动拉环知C点,使AB=5AC,杠杆A端对弹簧的拉力为对拉环拉力的
1
5
,使测力计拉力的测量范围变为原来的五倍;

(b)由题知:
I=
U
R0+RaP
=0.3A,
即:
6V
10Ω +RaP
=0.3A,
∴硬电阻丝连入电路的电阻:RaP=10Ω,
LaP=
10Ω
50Ω
×1cm=0.2cm,
弹簧被拉伸的长度为1cm-0.2cm=0.8cm,
由右图可知此时的拉力:F′=80N.
故据杠杆的平衡条件知,
F′×5=G×1;故G=400N;
(c)若使测力计拉力的测量范围变为原来的3倍,使用滑轮组只需3段绳子吊着动滑轮即可,见下图.


故答案为:(1)见上面的解析;(2)①100N;②(a)见解析;(b)400;(c)见解析.
点评:这类题目可以从力的作用效果角度分析,即力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态;同时能否通过左图准确判断定值电阻R0与可变电阻RaP的电路关系,求出滑片在不同位置时弹簧被拉抻的长度,通过右图转化成拉力大小是本题的解题关键.
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4.00
4.00
cm.
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0.02A
0.02A

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A
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2×103
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10
10
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