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6.某同学尝试用橡皮筋等器材验证力平行四边形定则,他找到两条橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角尺、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:
①将两条橡皮筋的一端与细绳连接,测出橡皮筋的原长;
②将橡皮筋的一端的细线用钉子固定在竖直板上的M点,在橡皮筋的中点O再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示;
③将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示,为完成实验,下述操作中必要的是ABE.
A.实验中的两根橡皮筋规格必须相同
B.要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度
C.M、N两点必须在同一高度处
D.要记录图甲中O点的位置及过O点的竖直方向
E.要记录图乙中结点O的位置,过结点O的竖直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向.

分析 本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则,需要测量合力与分力的大小,由于没有弹簧测力计,橡皮筋遵守胡克定律,可测量橡皮筋的长度和原长来确定合力与分力的大小关系.

解答 解:A、要用橡皮筋的形变量代替橡皮筋受到的拉力,则要求劲度系数相同,所以两根橡皮筋规格必须相同,故A正确;
B、两条橡皮筋遵守胡克定律,要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长,得到橡皮筋的伸长量,研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示,所以要测量图甲中橡皮筋Oa的长度和图乙中橡皮筋Oa、Ob的长度,但MN不需要在同一高度,故B正确,C错误;
D、为了正确作出合力与分力的图示,要记录图乙中结点O的位置,过结点O的竖直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向,不需要记录图甲中O点的位置及过O点的竖直方向.故D错误,E正确.
故选:ABE.

点评 本实验在无法测量力的大小的情况下,可以采用比例法作图,运用胡克定律,需要测量橡皮筋的伸长量.掌握实验原理,从多个角度来理解和分析实验,提高分析解决问题的能力.是一道考查基本实验操作的好题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,轻放在竖直轻弹簧上端的小球A,在竖直向下的恒力F的作用下,弹簧被压缩到B点.现突然撤去力F,小球将在竖直方向上开始运动,若不计空气阻力,则下列中说法确的是(  )
A.撤去F后小球、地球、弹簧构成的系统机械能守恒
B.小球在上升过程中,动能先增大后减小
C.小球在上升过程中,弹性势能先减小后增大
D.小球在上升过程中,弹簧的形变量恢复到最初(指撤去力F的瞬间)的一半时,小球的动能最大

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.如图所示,离子源从小孔发射出带电量为e的正离子(初速度可忽略),在加速电压U的作用下,沿MO方向进入匀强磁场中,磁场限制在以O点为圆心,半径为r的区域内,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,离子从N点射出,已知∠MON=120°,则正离子质量为$\frac{3e{B}^{2}{r}^{2}}{2U}$,正离子通过磁场所需时间为$\frac{\sqrt{3}πr}{3v}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G、7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点B、C、D、E、F速度(m/s) 0.141、0.180、0.218、0.262、0.301
(1)纸带的左端(填左或右)与小车连接
(2)在实验过程中使用打点计时器时A
A.应先接通电源,再让纸带运动;
B.应先让纸带运动,再接通电源;
C.在让纸带运动的同时接通电源;
D.先让纸带运动或先接通电源都可以.
(3)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=$\frac{{{d_6}-{d_4}}}{10T}$;

(4)以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中作出v-t图象,并利用该图象求物体的加速度a=0.40m/s2(小数点后保留两位小数);
(5)如果当时电网中交变电流的频率变成51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比偏小(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图所示,一小球从距竖直弹簧一定高度静止释放,与弹簧接触后压缩弹簧到最低点(设此点小球的重力势能为0).在此过程中,小球重力势能和动能的最大值分别为Ep和Ek,弹簧弹性势能的最大值为E′p则它们之间的关系为(  )
A.Ep=E′p>EkB.Ep>Ek>E′pC.Ep=Ek+E′pD.Ep+Ek=E′p

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

11.某同学在《验证力的平行四边形定则》的实验中,
(1)完成其中两个实验步骤时的操作如下:
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F1和F2,并记下两细线的方向.
②只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样,记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向.请指出该同学操作中,有疏漏的步骤是:疏漏的是还应将结点达到同一位置O点
(2)在上述实验中,操作正确情况下,用F1和F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1与F2的合力;F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则下图中符合实验事实的是BC

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.在平直道路上,甲汽车以速度v匀速行驶.当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时,立即以大小为a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动.则  (  )
A.甲、乙两车之间的距离一定不断减小
B.甲、乙两车之间的距离一定不断增大
C.若v>$\sqrt{2{a}_{1}+{a}_{2}d}$,则两车一定不会相撞
D.若v<$\sqrt{2({a}_{1}+{a}_{2})d}$,则两车一定不会相撞

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,沿着斜面做匀加速直线运动,下列结论中正确的是(  )
A.各段的速度增加量相等
B.各段位移所用的时间之比为tAB:tBC:tCD:tDE=1:$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$:2
C.物体从A到E的平均速度$\overline{v}$AE=vB
D.物体在C点的速度vC=$\sqrt{\frac{{v}_{B}^{2}+{v}_{D}^{2}}{2}}$且vC>$\frac{{v}_{B}+{v}_{D}}{2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,经20s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口,缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行.已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2,停车缴费所用时间为30s,启动时加速度为1m/s2
(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的.
(2)若一小轿车以20m/s的速度行驶,司机不小心走错了收费通道,走到了货车收费通道且无法临时变道,小轿车刹车的同时,货车立即以加速度为0.5m/s2启动,则小轿车应在离收费站至少为多少距离开始刹车才能避免两车相碰,(注:前方只有一辆货车停在收费站口处,货车可视为质点)
(3)因国庆放假期间,全国高速路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s,则国庆期间该小轿车应离收费窗口多远处开始刹车?因不停车通过最多可以节约多少时间?(注:节约时间应理解为从匀速运动再次到匀速运动节约的时间)

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