练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    12．为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力，小聪、小明分别进行了如下实验：
    小聪在室里找到一把弹簧测力计，按图甲所示安装细线和测力计后，他用力缓慢竖直向下拉测力计，直到测力计示数达到量程（细线没有断裂）时，读出测力计示数F，将F记为细线能承受的最大拉力．
    小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下操作：
    ①用刻度尺测出的长度L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G；
    ②按图乙所示安装玩具熊、细线（玩具小熊悬挂在细线的中点）；
    ③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d；
    ④利用平衡条件算出结果．
    在不计细线质量和伸长影响情况下，请回答：
    （1）小明算出的细线能承受的最大拉力是$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$（用L、G、d表示）；两位同学中小明（选填“小聪”或“小明”）的测量结果较准确．
    （2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，下列说法正确是C（填选项序号字母）．
    A．细线上拉力大小不变　　　　B．细线上拉力减小
    C．细线上拉力的合力不变　　　D．细线上拉力的合力增大．

    分析 两种方案都是根据共点力平衡求解绳子的最大拉力，从而操作的可行性进行判断哪种方案最好．
    根据共点力平衡得细线上最大承受的拉力在竖直方向合力和物体重力相等，根据三角函数关系求出最大拉力．

    解答 解：（1）当绳子断时，根据共点力平衡求出绳子的最大拉力．绳子与竖直方向夹角的正弦值为：
    sinθ=$\frac{d}{L}$，
    则cosθ=$\frac{\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}{L}$，
    根据平衡有：2Fcosθ=G，
    解得最大拉力为：F=$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$．
    小聪方案中钩码只能一个一个加，使得测量的棉线拉力不连续，造成测量的不准确，所以小明的测量结果较准确．
    （2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的上述过程中，
    根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变，大小等于物体重力，细线上的拉力大小增大，故C正确，ABD错误；
    故选：C．
    故答案为：（1）$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$，小明；（2）C

    点评 本题考查了学生的设计和实验的能力，可以提高学生动手和思考、解决问题的能力，关键知道实验的原理，通过共点力平衡进行分析．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    11．将一个小物块从某高度处水平抛出，已知物块在抛出点的重力势能（取地面为参考平面）是其动能的3倍，不计空气阻力，那么，着地时物块的机械能等于初动能的4倍，着地时的速度方向与水平方向的夹角是60°．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．在如图所示电路中，电源内阻为1Ω，变阻器R1的最大电阻值为10Ω，R2为5Ω，灯泡A标有“2V 1.6W”字样．当开关闭合时，变阻器的滑片处在正中位置，此时电源总功率为16W，而灯泡A也正好正常发光，试求：
    （1）流过电源的电流；
    （2）电源电动势和输出功率．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．伽利略研究匀变速运动时曾提出这样的假设：匀加速直线运动的速度与位移成正比，我们称之为另类匀加速运动．类似也有另类匀减速运动，即物体速度随位移均匀减小．如图所示，两根足够长平行导轨固定在绝缘水平而上，导轨左端连接一个电阻，一根金属棒ab横跨在导轨上并与导轨垂直，不计导轨和金属棒的电阻． 整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，金属棒开始时静止，在水平拉力作用一段时间后撤去，金属棒最终停下，不计一切摩擦．下列说法正确的是（　　）
    A．选取大小适当的水平恒力F，加速阶段可以是另类匀加速运动
    B．撤去外力后，金属棒做减速运动一定恰好做另类匀减速运动
    C．水平拉力做的功一定大于电阻产生的焦耳热
    D．克服安培力做的功一定小于电阻产生的焦耳热

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．假设航母静止在海面上，舰载机在航母跑道上从静止开始做匀加速直线运动，以5m/s2的加速度运动，需要达到50m/s的速度才可升空，求：
    （1）滑行10m时，舰载机的速度大小？
    （2）从启动到起飞，至少滑行多长时间？
    （3）航母跑道至少多长？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示，有一摆长为L的单摆，当摆球经平衡位置O向右运动的瞬间，一个以速度v匀速运动的小球同时经过O点正下方的A点向右运动，并与竖直墙B碰撞后又以原速率返回，若不计球与墙碰撞的时间，求：B、A间的距离x满足什么条件时，才能使球返回时恰好与摆球同时分别经过A点与O点？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一体，继续作匀速运动．他设计的具体装置如图1所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz．长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

    （1）若已得到打点纸带如图2，并测得各计数点间距标在图上．点O为运动起始的第一点．则应选AB段来计算小车A的碰前速度．应选CD段来计算小车A和B碰后的共同速度．（以上两格填“OA”或“AB”或“BC”或“CD”）
    （2）已测量出小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg．由以上测量结果可得：碰前总动量=0.420kg•m/s；碰后总动量=0.417kg•m/s．（保留三位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动们移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（　　）
    A．波传播到质点c时，质点c开始振动的方向竖直向上
    B．0～4s内质点b运动的路程为8cm
    C．4～5s内质点d的加速度正在逐渐减小
    D．6s时质点e第一次处于波峰位置
    E．各质点都振动起来后，a与c的运动方向始终相反

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图所示，两个匀强磁场区域的宽度均为a，中间无磁场区域的宽度也为a，匀强磁场区域的磁感应强度大小相等，方向相反，现有斜边长为$\sqrt{2}$a的等腰直角三角形导线框，从图示位置开始以水平向右的恒定速度穿越该场区，若以线框中逆时针方向为电流正方向，则图中能正确描述该过程线框中感应电流i与时间t的关系的是（　　）
    A．B．C．D．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案