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精英家教网(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为
 
N/m;现有一个带有半径为14cm的
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光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为
 
N.
(2)“验证力的平行四边形定则”实验的步骤如下,请你将实验步骤补充完整.
①在水平放置的木板上,固定一张白纸;
②把橡皮筋的一端固定在O点,另一端拴两根带套的细线.细线和橡皮筋的交点叫做结点;
③在纸面离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点;
④用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套,把结点拉至A点,如图2所示,记下此时两力F1和F2的方向和大小;
⑤改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至A点,
 

⑥拆下弹簧秤和橡皮筋;
⑦在A点按同一标度,作F1、F2、F三个力的图示;
 

⑨比较F和F的大小和方向并得出结论.
(3)某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a、b所示.
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①将实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路;
②根据U-I图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E=
 
,内电阻r=
 

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分析:(1)由题确定出弹簧的弹力和伸长的长度,根据胡克定律求解弹簧的劲度系数.
根据胡克定律和共点力平衡求出小球重力.
(2)明确实验目的,以及实验所要测量的物理量,即可正确安排实验步骤,注意要符合逻辑先后顺序,同时便于操作,不能逻辑顺序颠倒.
(3)根据闭合电路欧姆定律求出电源的电动势.
解答:精英家教网解:(1)由题,根据平衡条件得知,物体受到的弹力大小等于物体的重力大小,即F=G=0.5N,弹簧伸长的长度为x=12cm-10cm=0.02m,根据胡克定律F=kx得  k=25 N/m
以小球为研究对象,分析受力情况:竖直向下的重力G,弹簧的弹力F,圆环的弹力N,N沿半径方向背离圆心O,
根据共点力平衡和几何关系解得:G=
3
N
(2)实验步骤本着先安装设备(或者实验器材),然后进行测量的思路进行设计,同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则,
⑤改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至A点,记下此时力F的方向和大小.
⑧利用平行四边形法则作F1、F2的合力F
(3)①将如图丙所示实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路:
②由E=U+Ir知:
E=U1+I1r,E=U2+I2r
得E=
U1I2-U2I1
I2-I1

r=
U1-U2
I2-I1

故答案为:
(1)25 N/m; 
3
N              
(2)⑤记下此时力F的方向和大小.
⑧利用平行四边形法则作F1、F2的合力F
(3)
①.如图
②E=
U1I2-U2I1
I2-I1
,内电阻r=
U1-U2
I2-I1
点评:(1)本题考查胡克定律的基本应用,公式F=kx中,x是弹簧伸长的长度或缩短的长度.
(2)明确实验原理,对于基础实验要亲自动手进行实际操作,同时加强利用基本物理规律解决实验问题的能力.
(3)本题考查对物理图象的理解能力,可以把本题看成动态分析问题,来选择两电表示对应的图线.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为
 
N/m;现有一个带有半径为14cm的
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光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为
 
N.
(2)用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径,其示数如图2所示,该工件的直径为
 
mm.
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(3)用如图3所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.小灯泡的规格为(4.5V0.3A);电流表有0.6A和3A两个量程;电压表有3V和15V两个量程.
将以下实验步骤补充完整:
A.按如图3所示方式连接好电路,其中电流表选用0.6A的量程;电压表选用3V的量程;
B.将滑动变阻器的滑片移动到最
 
端;
C.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在0~3.0V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;
D.打开电键,
 

E.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在3.0~4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;断开电键;
F.在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立坐标系;
G.在坐标系内描出各组数据所对应的点,用平滑曲线拟合这些点;
H.拆除电路,整理仪器.
(4)某学习小组采用如图5所示的装置做“验证动能定理”实验,小车运动中所受阻力f已提前测得.
①某次实验中,在小桶中加入适当砝码使小车做加速运动,打点计时器打出的纸带如图5所示,通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为v1、v2,两点间的距离为L,设小车的质量为M,小桶和砝码的总质量为m,某同学按如下思路验证动能定理:以小车为研究对象,合外力的功为W=mgL-fL,动能增量为Ek=
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M(
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,经多次实验后,他发现W总是大于△Ek,你认为产生这种误差的原因是
 

②为了减小或消除以上误差,同学们提出了以下四种改进方案,你认为有效的是
 
(填选项字母).
A.使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M
B.换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验,验证mgL是否等于
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M(
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C.设法得出轻细绳的拉力T,验证TL-fL是否等于
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D.研究小车、小桶及砝码组成的系统,验证mgL-fL是否等于
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(M+m)(
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-
v
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)

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科目:高中物理 来源:天津模拟 题型:问答题

(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为______N/m;现有一个带有半径为14cm的
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光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为______N.
(2)用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径,其示数如图2所示,该工件的直径为______mm.

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(3)用如图3所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.小灯泡的规格为(4.5V0.3A);电流表有0.6A和3A两个量程;电压表有3V和15V两个量程.
将以下实验步骤补充完整:
A.按如图3所示方式连接好电路,其中电流表选用0.6A的量程;电压表选用3V的量程;
B.将滑动变阻器的滑片移动到最______端;
C.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在0~3.0V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;
D.打开电键,______;
E.闭合电键,移动滑动变阻器滑片的位置,在3.0~4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值,并将测量数据填入表格;断开电键;
F.在坐标纸上以U为横轴,I为纵轴,建立坐标系;
G.在坐标系内描出各组数据所对应的点,用平滑曲线拟合这些点;
H.拆除电路,整理仪器.
(4)某学习小组采用如图5所示的装置做“验证动能定理”实验,小车运动中所受阻力f已提前测得.
①某次实验中,在小桶中加入适当砝码使小车做加速运动,打点计时器打出的纸带如图5所示,通过正确的方法得出了打1、2两点时小车的速度大小分别为v1、v2,两点间的距离为L,设小车的质量为M,小桶和砝码的总质量为m,某同学按如下思路验证动能定理:以小车为研究对象,合外力的功为W=mgL-fL,动能增量为Ek=
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M(
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-
v21
)
,经多次实验后,他发现W总是大于△Ek,你认为产生这种误差的原因是______;
②为了减小或消除以上误差,同学们提出了以下四种改进方案,你认为有效的是______(填选项字母).
A.使小桶和砝码的总质量m远小于小车的质量M
B.换用水平气垫导轨结合光电计时器做实验,验证mgL是否等于
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2
M(
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v21
)

C.设法得出轻细绳的拉力T,验证TL-fL是否等于
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2
M(
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-
v21
)

D.研究小车、小桶及砝码组成的系统,验证mgL-fL是否等于
1
2
(M+m)(
v22
-
v21
)

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科目:高中物理 来源:2010年天津市南开区高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为______N/m;现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为______

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科目:高中物理 来源:2008-2009学年天津市十二区县重点中学高三(下)联考物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)一轻弹簧原长为10cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5N的钩码,静止时它的长度为12cm,弹簧的劲度系数为______N/m;现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图1所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且∠BOP=30°,则小球重为______

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