(1)如圖1所示,在“共點(diǎn)力合成”的實驗中,橡皮條一端固定于P點(diǎn),另一端連接兩個彈簧測力計,分別用F1和F2拉兩個彈簧測力計,將這端的結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn).現(xiàn)讓F1大小不變,方向沿順時針方向轉(zhuǎn)動某一角度,且F1始終處于PO左側(cè),要使這端的結(jié)點(diǎn)仍位于O點(diǎn),則關(guān)于F2的大小和圖中的β角,下列情況可能存在的是
 

A.增大F2的同時增大β角B.增大F2的同時減小β角
C.增大F2而保持β角不變D.減小F2的同時增大β角
(2)(I)如圖2所示為某同學(xué)安裝的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,若在圖示狀態(tài)下開始做實驗,請從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤:
 

(Ⅱ)如圖3所示是小車勻變速運(yùn)動時打出的一條紙帶,已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是t,測出紙帶各相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4,為使計算的結(jié)果更精確一些,計算加速度平均值的公式應(yīng)為a=
 

(Ⅲ)該同學(xué)通過測量,作出a-F圖象如圖4所示,試分析:
①圖象不過原點(diǎn)的原因是:
 
;②圖象上部彎曲的原因是:
 

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分析:(1)要使結(jié)點(diǎn)O位置不變,應(yīng)保證合力大小、方向不變,保持F1的大小不變,即要求一個分力大小不變,故根據(jù)要求利用平行四邊形定則作圖可正確分析得出結(jié)果.
(2)(I)實驗時需要注意的問題我們可以結(jié)合實驗原理記憶,如為什么平衡摩擦力,小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量,需要選擇的儀器是什么等等.
(II)小車做勻加速運(yùn)動,故紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)距離越來越大,加速度可由勻變速運(yùn)動的推論:xm-xn=(m-n)at2進(jìn)行求解.
(III)根據(jù)圖象,分析誤差出現(xiàn)的原因:平衡摩擦力的原因和小車質(zhì)量M要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的質(zhì)量m關(guān)系的原因.
解答:解:(1)對點(diǎn)O點(diǎn)受力分析,受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力,由于O點(diǎn)位置不變,因此橡皮條長度不變,其拉力大小方向不變,F(xiàn)2的大小不變,ob彈簧拉力方向和大小都改變,根據(jù)力的平行四邊形定則有:
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如圖1所受示,可以增大F2的同時增大θ角,故A正確;
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若如圖2變化所受,可以增大F2的同時減小θ角,故B正確;
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如圖3所受示,可以增大F2而保持θ角不變,故C正確;
同時根據(jù)平行四邊形定則可知,減小F1的同時增大β角是不能組成平行四邊形的,故D錯誤;
(2):(I)安裝儀器時我們需要注意:①平衡摩擦力,將木板一端墊高;②細(xì)線與木板平行,保證拉力在小車前進(jìn)的方向上;③打點(diǎn)計時器需要用交流電源;④釋放小車時應(yīng)讓小車從靠近計時器處釋放,在紙帶上打上盡量多的點(diǎn);
故錯誤之處有:①應(yīng)將電池改為交流電;②沒有平衡摩擦力;③小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器端;④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行
(II)由勻變速運(yùn)動的推論:xm-xn=(m-n)at2得:
a1
S3-S1
2t2

a2=
S4-S2
2t2

a=
a2+a1
2
=
S3+S4-S1-S2
4t2

(III)當(dāng)F不為零時,物體仍然沒有加速度,所以圖象不通過原點(diǎn)的原因是:沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
設(shè)加速度為a:
對小車:F=Ma
對重物:F-mg=ma
聯(lián)立解得:a=
mg
m+M
,所以未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時,當(dāng)m逐漸變大時,a逐漸變小,故圖象出現(xiàn)彎曲.
所以原因是:未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
故答案為:(1)ABC
(2)(Ⅰ)①應(yīng)使用交流電源
②細(xì)線要平行于木板
③應(yīng)將木板右端墊起以平衡摩擦力
④小車應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計時器的左端
(Ⅱ) 
S3+S4-S1-S2
4t2

(Ⅲ)①沒有平衡摩擦力
②為滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
點(diǎn)評:明確矢量合成的法則,熟練應(yīng)用平行四邊形定則解題,本題實質(zhì)上考查了平行四邊形定則的應(yīng)用.
實驗時需要注意的問題我們可以結(jié)合實驗原理記憶,明確實驗原理是處理實驗題的重中之重,從紙帶上求解速度和加速度是處理紙帶的兩個主要問題,一定要熟練掌握.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?汕頭二模)如圖1所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d(d遠(yuǎn)小于板的長和寬).在兩板的中心各有小孔O和O’,O和O’處在同一豎直線上.在兩板之間有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)P.已知A、B間所加電壓為U0時,質(zhì)點(diǎn)P所受的電場力恰好與重力平衡.現(xiàn)在A、B 間加上如圖2所示隨時間t作周期性變化的電壓U,已知周期T=
12d
g
(g為重力加速度).在第一個周期內(nèi)的某一時刻t0,在A、B 間的中點(diǎn)處由靜止釋放質(zhì)點(diǎn)P,一段時間后質(zhì)點(diǎn)P從金屬板的小孔飛出.
(1)t0在什么范圍內(nèi),可使質(zhì)點(diǎn)在飛出小孔之前運(yùn)動的時間達(dá)到最短?
(2)t0在哪一時刻,可使質(zhì)點(diǎn)P從小孔飛出時的速度達(dá)到最大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?宣武區(qū)一模)(1)如圖1所示,螺旋測微器讀數(shù)為
1.996
1.996
mm.
(2)利用滴水法可以粗略測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋浞椒ㄈ鐖D2所示:調(diào)整水龍頭滴水的快慢達(dá)到一個穩(wěn)定度之后,再仔細(xì)調(diào)節(jié)盛水盤子的高度,使得第一滴水落到盛水盤面的瞬間,第二滴水恰好從水龍頭口開始下落.以某一滴水落到盤子面的瞬間開始計數(shù)為1,數(shù)到第n滴水落到盤子面的瞬時停止計時,記下所用的時間為t,再測出從水龍頭口到盤子面的豎直高度為h,那么由此測可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?!--BA-->
g=
2h(n-1
)
2
 
t
2
 
g=
2h(n-1
)
2
 
t
2
 

(3)如圖3所示為某一測量電阻的電路,Rx為待測電阻,R為電阻可讀可調(diào)的電阻箱,R′為適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)電阻,阻值未知,電源E的電動勢未知,S為單刀雙擲開關(guān),A為電流表,請完成以下要求:
①簡述測量Rx的基本步驟:
②按如圖3所示的電路,在圖4實物圖上連線.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1所示,在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗中,在水平放置的木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)上,另一端連接兩根細(xì)線,然后通過細(xì)線用兩個互成角度的彈簧秤來拉橡皮條,使橡皮條伸長到某一點(diǎn)O,此時需記錄下:①
 
,②
 
,③
 

然后改用一個彈簧秤把橡皮條拉到O點(diǎn)后再記錄下:④
 
,⑤
 

如圖2所示,是該同學(xué)完成驗證力的平行四邊形定則實驗操作后得到數(shù)據(jù)圖,請選好標(biāo)度在方框中作圖完成該同學(xué)未完成的實驗數(shù)據(jù)處理.
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(2)某同學(xué)要用“伏安法”測定一個待測電阻Rx(阻值約為200Ω)的阻值,實驗室提供了如下器材:
電池組E(電動勢為3V,內(nèi)阻不計);電流表A1(量程為0~10mA,內(nèi)阻約為40Ω~60Ω);
電流表A2(量程為0~500μA,內(nèi)阻為1000Ω);滑動變阻器R1(阻值范圍為0~20Ω,額定電流為2A);
電阻箱R2(阻值范圍為0~9999Ω,額定電流為1A);開關(guān)S,導(dǎo)線若干.
請你幫助該同學(xué)完成實驗中的下述問題(實驗中應(yīng)盡可能的考慮更加準(zhǔn)確地測量Rx的阻值):
①上述器材中缺少電壓表,需選一只電流表將它改裝成電壓表.請在圖甲所示方框中畫出將電流表改裝成電壓表的電路原理圖,并在圖中標(biāo)明所用器材的代號.
②請在圖乙的方框中畫出測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明各器材的代號.精英家教網(wǎng)
③實驗中,將電阻箱R2的阻值調(diào)為4000Ω,再調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使兩表的示數(shù)如下圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是
 
,電流表A2的示數(shù)是
 
,測得Rx的阻值是
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解