Question

（1）在使用示波器時，通過操作，已能在世界上示波器熒光屏的正中央觀察到很清晰的亮點了，此時（1）若衰減旋鈕置于檔，掃描范圍置于“外X”，X輸入和Y輸入都沒有信號輸入．則在熒光屏上可以觀察到的波形是

 

（2）現(xiàn)有一捆細尼龍繩，要求測定其所能承受的最大拉力F．手頭有的器材只有一個質量為m的砝碼和一根長1m的米尺．已知F＞mg．
（1）在圖1方框中畫出實驗方案的示意圖．
（2）實驗中需要測定的物理量是

 

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（3）尼龍繩能承受的最大拉力F的表達式是

 

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Answer 1

分析：（1）根據示波器的工作原理進行判斷與解答；熟記各旋鈕的作用．
（2）將棉紗線兩端靠攏，在底端懸掛質量為m的鉤碼，將棉紗線兩端逐漸遠離，直到棉紗線剛好拉斷．
根據共點力平衡得棉紗線上最大承受的拉力在豎直方向合力和鉤碼重力相等，根據三角函數關系求出最大拉力．

解答：解：（1）由于該同學將衰減調節(jié)旋鈕置于最右邊的“∞”擋，此時由機內自行提供豎直方向按正弦規(guī)律變化的交流電壓，屏上的亮斑發(fā)生豎直方向的移動；掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，此時機內沒有掃描電壓，“x輸入”與“地”之間未接信號輸入電壓，水平方向也沒有外接電壓，所以水平方向沒有電壓，屏上的亮斑不會發(fā)生水平方向的移動．所以看到的圖象應該是A圖中的圖象．
（2）解：（1）將棉紗線兩端靠攏，在底端懸掛質量為m的鉤碼，將棉紗線兩端逐漸遠離，直到棉紗線剛好拉斷．
根據共點力平衡得棉紗線上最大承受的拉力在豎直方向合力和鉤碼重力相等，根據三角函數關系求得最大承受的拉力．

（2）實驗中需要測量的物理量是：棉紗線的長L和剛好拉斷時兩懸點間的距離l．
（3）棉紗線剛好拉斷時，對鉤碼進行受力分析，

根據共點力平衡得棉紗線上最大承受的拉力在豎直方向合力和鉤碼重力相等，
根據幾何關系得：cosθ=

( L  2 )2-( l 2 )2

L 2

根據三角函數關系得：F=

mg 2

cosθ

=

mgL

2 L2-l2

故選：A
故答案為：（1）如圖；
（2）棉紗線的長L和剛好拉斷時兩懸點間的距離l．
（3）

mgL

2 L2-l2

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點評：（1）本題考查的是示波器的應用，掌握住各個旋鈕的用途即可解決本題．
（2）本題考查了學生的設計和實驗的能力，可以提高學生動手和思考、解決問題的能力．