在“验证力的平行四边形定则 的实验中某同学的实验情况如图8甲所示.其中A为固定橡皮筋的图钉.O为橡皮筋与细绳的结点.OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图. (1)图乙中的 是为F1和F2的合力的理论值, 是力F1和F2的合力的实际测量值. (2)在实验中.如果将细绳也换成橡皮筋.那么实验结果是否会发生变化? 答: . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在“验证力的平行四边形定则”的实验中:
(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下,请你仔细读题并完成有关空缺部分内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.
B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:
结点O到达的位置
结点O到达的位置
细线上拉力的方向
细线上拉力的方向
.C.将步骤B中的钩码取下,然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使
使结点O到达相同的位置
使结点O到达相同的位置
,记录
两根细线上力的方向
两根细线上力的方向

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中
cosα
cosβ
=
3
4
3
4

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在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向是
F′
F′

(2)在实验中,其中的三个步骤:
①在水平放置的木板上垫一张白纸,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测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2
②在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求合力F.
③只用一只测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F′和细绳的方向.以上三个步骤均有错误或疏漏,请指出:①中是
未记下两条细线的方向
未记下两条细线的方向
;②中是
应根据F1、F2的图示作平行四边形
应根据F1、F2的图示作平行四边形
;③中是
应该将橡皮条与细线的结点拉至原位置O点
应该将橡皮条与细线的结点拉至原位置O点

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在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中F和F1都表示合力,其中一个表示合力的理论值,一个表示合力的实验测量值,该图中表示合力的理论值是
F
F
填F或F1
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:
不变
不变
.(选填“变”或“不变”)

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在“验证力的平行四边形定则”的实验中.某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉.O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中
F
F
是力F1和F2的合力的理论值;
F′
F′
是力F1和F2的合力的实际测量值.
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
答:
不变
不变
(选填“变”或“不变”)

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在验证力的平行四边形定则的实验中,橡皮绳的一端固定在木板上,用两个测力计把橡皮绳另一端拉到一个确定的点O.下面提供的后继操作步骤中错误的是
 

A、实验中测力计必须与木板保持平行
B、读数时视线要正对测力计的刻度
C、实验中用两弹簧秤同时把橡皮绳的另一端O点时,两弹簧秤间的夹角不得大于90°
D、实验时先用一把弹簧秤拉橡皮绳并使读数达到最大值,再用另一把弹簧秤拉橡皮绳,使它的另一端与O点重合.

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一、本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。

1.AC  2.B  3.C  4.BD  5.D  6.B  7.AB  8.B  9.CD  10.ABD

二、本题共3小题,共14分。把答案填在题中的横线上。

11.ABD(3分)        (注:选对但不全的得2分)

12.(1)FF′ (3分)            (2)不变 (2分)

13.;(2分)  ;(2分)       mg(2分)

(注:用相邻两段位移表达出来,只要表达正确的不扣分)

三、本题包括7小题,共56分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题的答案必须明确写出数值和单位。

14.(7分)

解:(1)设斜面对箱子的支持力为N,箱了上滑的加速度为a。根据牛顿第二定律,得平行斜面方向,F-mgsin37°-μN=ma,      …………1分

垂直斜面方向,N=mgcos37°,      …………1分

解得箱子的加速度a=(sin37°+μcos37°)=2.4m/s2      …………2分

(2)设箱子滑到斜面顶端的速度v,由运动学公式,

v2=2as,   …………2分

解得                                          v= 。  …………1分

15.(7分)

解:(1)设塔顶距地面的高度为h,根据自由落体运动公式,得

h=gt2=80m。  …………2分

(2)设石块落地时的速度为v,根据匀变速运动规律,v=gt。 …………2分

    设石块落地时重力做功的功率为P,则P=mgv=mg2t=2.0×103W 。…………3分

16.(8分)

解:(1)滑块B沿轨道下滑过程中,机械能守恒,设滑块BA碰撞前瞬间的速度为v1,则                                                   mgR=。 …………1分

滑块B与滑块A碰撞过程沿水平方向动量守恒,设碰撞后的速度为v2,则

               mv1=2mv2 。      …………1分

设碰撞后滑块C受到轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律,对滑块C在轨道最低点有                                                        N-2mg=2mv/R …………1分

联立各式可解得,                            N=3mg。  …………1分

根据牛顿第三定律可知,滑块C对轨道末端的压力大小为N′=3mg。…………1分

(2)滑块C离开轨道末端做平抛运动,设运动时间t,根据自由落体公式,

     h=gt2 。…………1分

滑块C落地点与轨道末端的水平距离为s=v2t ,…………1分

联立以上各式解得s=。  …………1分

17.(8分)

       解:(1)飞船在圆轨道上做匀速圆周运动,运行的周期   T=。 …………1分

       设飞船做圆运动距地面的高度为h,飞船受到地球的万有引力提供了飞船的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律,得

。 …………2分

       而地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力,即

=mg,  …………1分

联立以上各式,解得                  h=-R。 …………1分

(2)飞船运动的圆轨道的周长      s=2π(R+h), …………1分

动行的速度                            v==,   …………1分

解得                                   v=。  …………1分

18.(8分)

       解:(1)重锤在竖直平面内做匀速圆周运动,当重锤运动通过最高点时,打夯机底座受连接杆竖直向上的作用力达到最大。此时重锤所受的重力mg和连接杆对重锤向下的拉力T1提供重锤的向心力,根牛顿第二定律

       T1+mg=mw2R。    …………1分

       连接杆对打夯机底座向上的拉力       T1′=T1。 …………1分

       当T′=Mg时,打夯机底座刚好离开地面,  …………1分

       解得                                   ω=。  …………1分

(2)当重锤通过最低位置时,重锤所受的重力mg和连接杆的拉力T2的合力提供重锤的向心力,根据牛顿第二定有: T2-mg=mw2R。…………1分

连接杆对打夯机底座的作用力T2′的方向向下,且T2′=T2

设打夯机受到地面的支持力N,根据牛顿第二定律,

                     N=Mg+T2,…………1分

联立以上各式解得     N=2(M+m)g 。…………1分

根据牛顿第三定律,打夯机对地面压力的大小N′=N=2(M+m)g。…………1分

19.(9分)

   解:(1)设运动员在空中飞行时间为t,运动员在竖直方向做自由落体运动,得

ssin37°=gt2

   解得:                                           t==1.2s。…………2分

       (2)设运动员离开O点的速度为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,即

scos37°=v0t

   解得:                                           v0==8.0m/s。…………2分

       (3)运动员落在A点时沿竖直向下的速度vy的大小为

          vy=gt=12m/s   …………1分,

       沿水平方向的速度vx的大小为          vx=8.0m/s。

       因此,运动员垂直于斜面向下的速度vN

                     vN=vycos37°-vxsin37°=4.8m/s。 …………1分

       设运动员在缓冲的过程中受到斜面的弹力为N,根据动量定理

(N-mgcos37°)t=mvN,…………1分

       解得:                         N=mgcos37°+=880N。…………1分

20.(9分)

       解:(1)设物块滑上小车后经过时间t1速度减为零,根据动量定理

μmgt1=mv

    解得:                                              t1==0.5s 。…………1分

  (2)物块滑上小车后,做加速度为am的匀变速运动,根牛顿第二定律

μmg=mam

解得:                                              am=μg=2.0m/s2

小车做加速度为aM的匀加速运动,根据牛顿第二定律

F-μmg=MaM

解得:                                       aM==0.5m/s2。…………1分

设物块向左滑动的位移为s1,根据运动学公式

s1=v0t1-amt=0.25m,

当滑块的速度为零时,小车的速度V1

V1=V0+amt1=1.75m/s。

设物块向右滑动经过时间t2相对小车静止,此后物块与小车有共同速度V,根据运动学公式,有                            V=V1+aMt2=amt2

解得:                                       t2=s。  …………1分

滑块在时间t2内的位移为s2=ams=m≈1.36m。(方向向右) …………1分

因此,滑块在小车上滑动的过程中相对地面的位移为

  s=s2-s1=m≈1.11m,方向向右。…………1分

(3)由(2)的结果,物块与小车的共同速度

V=m/s,

因此,物块在小车上相对小车滑动的过程中,系统的机械能增加量ΔE

 ΔE=(m+M)V2-mv-MV≈17.2J。…………2分

 

 


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