斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長,抗斷拉力又很大,直接測量很困難,同學(xué)們則取來了同種材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律。

①同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來完成本實(shí)驗(yàn)。但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是:                                                。
②經(jīng)過同學(xué)們充分的討論,不斷完善實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)如下:
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=                  ;對比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度         成正比、與懸索的橫截面積        成正比。
(1)將樣品水平放置在光滑水平面上,用滑輪將豎直向下的力變?yōu)樗降睦Α?br />(2);   平方的倒數(shù)  、 的大小 

試題分析:(1)為了消除重力產(chǎn)生的影響,可以將樣品放在光滑水平面上去拉,再用一個(gè)光滑的滑輪下面掛上重物。
(2)根據(jù),將數(shù)據(jù)換成國際單位,代入可求出,因此;根據(jù)A、B、D選出取相同橫截面積情況下,可以比較出比例系數(shù)與懸索長度平方的倒數(shù)成正比;根據(jù)A、C、E可知比例系數(shù)與懸索的橫截面積的大小成正比。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)我們用如圖所示裝置探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系,某同學(xué)先測出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上砝碼,并逐個(gè)增加砝碼,測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2

砝碼質(zhì)量
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
標(biāo)尺刻度
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù),在右圖坐標(biāo)紙中作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度值與砝碼質(zhì)量的關(guān)系曲線。

(2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷,力在       范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律,這種彈簧的勁度系數(shù)為         。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)題(18分,每空2分)
(1)(8分)如圖(a)為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.

①平衡小車所受的阻力的操作:取下       ,把木板不帶滑輪的一端墊高;接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,輕推小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動.如果打出的紙帶如圖(b)所示,則應(yīng)    (填“減小”或“增大”)木板的傾角,反復(fù)調(diào)節(jié),直到紙帶上打出的點(diǎn)跡間隔相等為止.
②圖(c)為研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象,橫坐標(biāo)為小車上砝碼的質(zhì)量.

設(shè)圖中直線的斜率為,在縱軸上的截距為,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________.
(2)(10分)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度.
①請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤:a                 ;b                      

②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),測得、、.若打點(diǎn)的周期為T,則打E點(diǎn)時(shí)速度為=         ;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫出與h的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度 =       
③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825000919539619.png" style="vertical-align:middle;" />,請寫出誤差的主要原因                           

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小,鋁箱向上運(yùn)動的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出,F(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組a、F值(F為力傳感器的示數(shù),等于懸掛滑輪繩子的拉力)。已知重力加速度為g,不計(jì)滑輪的重力。某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)O的傾斜直線,其中縱軸為鋁箱的加速度大小,橫軸應(yīng)為__________(用所給字母表示);當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí),圖線_______________(填選項(xiàng)前的字母)
A.偏向縱軸 B.偏向橫軸
C.仍保持原方向不變 D.斜率逐漸減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示. (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為   m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí),才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力.
(3)在實(shí)驗(yàn)中,由于沒有注意始終滿足(2)的條件,結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(  )

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將砂和砂桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動的加速度可直接用公式求出

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)(4分)①在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,有下列器材可供選擇:鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙、低壓直流電源、天平、重物、紙帶、導(dǎo)線、秒表、開關(guān)、夾子,還缺少的器材是                 。
②某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一薄的金屬圓片的直徑,讀出圖中的示數(shù),
該金屬圓片的直徑的測量值為        cm

(2)(8分)測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切,C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m;
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h;
③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放,在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D;
④重復(fù)步驟③,共做10次;
⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住,用米尺測量圓心到C′的距離s。
用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示:

(。┪飰KQ到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動能EkB=__________;
(ⅱ)物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動能EkC=__________;
(ⅲ)在物塊Q從B運(yùn)動到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf=__________;
(ⅳ)物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=__________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;    
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是            ,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是          。
(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式=         。(用、、表示)

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能,其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔,下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法,其中正確的是_   __。
A.電源電壓越高,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短,并且可能會打出短線
B.紙帶速度越大,每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔就越短
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔由電源的頻率決定
D.如果振針?biāo)蓜,可能會出現(xiàn)打出短線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(13分)(1)在物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了很多的物理研究方法,如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學(xué)假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)。

①在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用     法,可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測算出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度:在“探究互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中,分別用一個(gè)力F或兩個(gè)互成角度的F1、F2,把一個(gè)一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,則F就是F1和F2的合力,實(shí)驗(yàn)原理采用的是       法。在“探究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球松開,自由下落,A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動,觀察到兩球同時(shí)落地。運(yùn)用     法,可以判定平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動。
②圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力(質(zhì)量m一定)的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖象,如圖中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷,A實(shí)驗(yàn)的圖象“斜率”表示         ;B實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示          ;C實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示           。
(2)某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V,額定功率為2.4W。某實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:
A.電源E(電動勢為4.5V)                             
B.電壓表V(量程為0~5V,內(nèi)阻約為4k
C.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2
D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.05);
E.滑動變阻器R1(最大阻值10,額定電流1A)
F.滑動變阻器R2(最大阻值2k,額定電流100mA)

①為了便于調(diào)節(jié),減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差,實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用  ,滑動變阻器應(yīng)選用    。(填所選儀器前的字母序號)。
②請你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并把電路圖畫在虛線內(nèi)(小電風(fēng)扇的電路符號如圖所示)。
③操作過程中發(fā)現(xiàn),小電風(fēng)扇通電后受阻力作用,電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖所示,由此可以判定,小電風(fēng)扇的電阻為    ,正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為   ,機(jī)械功率為   

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