(平衡的條件)如圖，兩根固定的水平放置的光滑硬桿AO與BO夾角為θ，在桿上套有兩個小環(huán)P與Q，兩環(huán)間用繩子連接．現(xiàn)用恒力F沿OB方向拉環(huán)Q，當兩環(huán)平衡時，繩中的張力多大？

答案：F/sinθ
解析：

當P環(huán)平衡時，豎直方向受重力與(豎直)支持力而平衡，在水平面內(nèi)P環(huán)受繩子的拉力和桿的(水平)支持力而平衡，因OA桿對P環(huán)的(水平)支持力與桿垂直，繩的拉力一定與桿垂直．對Q環(huán)，豎直方向受重力、(豎直)支持力而平衡，在水平面內(nèi)其受到三個力，如圖所示，由平衡條件得：FTsinθ＝F，解得FT＝F/sinθ．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中：

（1）某小組的幾位同學(xué)在討論制定實驗方案時分別提出以下幾點意見，你認為正確的是
BC
BC

A．實驗中一定要測出加速度的具體數(shù)值
B．實驗中也可不測加速度的具體數(shù)值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了
C．若要驗證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時最好以F2為橫坐標
D．不管是在探究加速度與力的關(guān)系時還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，所要測量的物理量都是3個
（2）實驗裝置如圖1所示，實驗中使小車做勻加速運動的力與小盤和砝碼重力相等的條件是
小盤和砝碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
小盤和砝碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
．
（3）在該實驗中，用改變砝碼的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F，用打點計時器測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)．然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖2所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點，又不是直線，原因是
B
B

A．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且小車質(zhì)量較大
B．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且砂和小桶的質(zhì)量較大
C．平衡摩擦力時，所墊木板太低，且砂和小桶的質(zhì)量較大
D．平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質(zhì)量較大．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示．
（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖所示．計時器大點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=
0.16
0.16
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以上圖裝置中的小車為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：你認為還需要的實驗器材有
天平，刻度尺
天平，刻度尺
．
（3）實驗時為了保證滑塊受到的合力 與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是
小車的質(zhì)量遠遠大于沙桶和沙子總質(zhì)量
小車的質(zhì)量遠遠大于沙桶和沙子總質(zhì)量
，實驗時首先要做的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（4）在上面的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
（用題中的字母表示）．
（5）如果實驗時所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，則最終需驗證的數(shù)學(xué)表達式為
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
mgL=
1
2
(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
（用題中的字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）用游標為50分度的卡尺測量一工件的直徑，測量結(jié)果如圖甲所示，此工件的直徑為
 
cm．
（2）某課外興趣小組在研究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中使用了如圖乙實驗裝置：
（a）該小組同學(xué)實驗時在安裝正確，操作規(guī)范的前提下（已平衡摩擦力），用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為減小由此帶來的系統(tǒng)誤差，鉤碼的質(zhì)量和小車的總質(zhì)量之間需滿足的條件是：
 
；
（b）實驗時，小車由靜止開始釋放，已知釋放時鉤碼底端離地高度為H，現(xiàn)測出的物理量還有：小車由靜止開始起發(fā)生的位移s（s＜H）、小車發(fā)生位移s時的速度大小v，鉤碼的質(zhì)量m，小車的總質(zhì)量M，設(shè)重力加速度為g，則實際測量出的恒力的功mgs將
 
（選填“大于”、“小于”或“等于”） 小車動能的變化；若用該實驗裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，即需驗證關(guān)系式
 
成立；
（c）在上述實驗中打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，實驗中某段紙帶的打點記錄如圖丙所示，則小車運動的加速度大小為
 
m/s2（保留3位有效數(shù)字）．
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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年河南省周口市英文學(xué)校高三上學(xué)期第三次月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示.在小車質(zhì)量M未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”.

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：撤去砂和砂桶，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列      的點.

②按住小車，在左端掛上適當質(zhì)量的砂和砂桶，在小車中放入砝碼.

③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點跡的紙帶,在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m.

④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③.

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，….求出與不同m相對應(yīng)的加速度a.

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上做出-m關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應(yīng)成      關(guān)系（填“線性”或“非線性”）.

（2）完成下列填空：

①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，懸掛砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是      .

②如圖2所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D是該同學(xué)在紙帶上選取的連續(xù)四個計數(shù)點.該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為SⅠ，測出BD間的距離為SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt（打點的時間間隔）表示為a=      .

  

③圖3為所得實驗圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為      ，小車的質(zhì)量為      .

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示.在小車質(zhì)量M未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”.

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

①平衡小車所受的阻力：撤去砂和砂桶，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列   ▲   的點.

②按住小車，在左端掛上適當質(zhì)量的砂和砂桶，在小車中放入砝碼.

③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點跡的紙帶,在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m.

④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③.

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，….求出與不同m相對應(yīng)的加速度a.

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上做出-m關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應(yīng)成   ▲   關(guān)系（填“線性”或“非線性”）.

（2）完成下列填空：

①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，懸掛砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是   ▲   .

②如圖2所示是該同學(xué)在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D是該同學(xué)在紙帶上選取的連續(xù)四個計數(shù)點.該同學(xué)用刻度尺測出AC間的距離為SⅠ，測出BD間的距離為SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt（打點的時間間隔）表示為a=   ▲   .

③圖3為所得實驗圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為   ▲   ，小車的質(zhì)量為   ▲   .

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同步練習(xí)冊答案