题目内容

在如图所示“探究求合力方法”的实验装置中,橡皮条的一段固定在P点,另一端被小明用A、B两个弹簧测力计拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两个弹簧测力计的读数,则在图示位置时,两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定沿
PO
PO
方向,且合力一定
小于
小于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)F1.现小明将弹簧测力计B从图示位置开始顺时针缓慢转动,而保证结点O的位置和弹簧测力计A的拉伸方向不变,则在此过程中F1、F2的变化情况是
D
D

A.F1减小,F2减小               B.F1减小,F2增大
C.F1减小,F2先增大后减小        D.F1减小,F2先减小后增大.
分析:点0受到三个拉力,处于平衡状态,所以两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定PO方向,根据三角形几何关系可以判断合力与F1的关系,
其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,OA弹簧拉力方向不变,OB弹簧拉力方向和大小都改变,根据平行四边形定则作图分析即可.
解答:解:点0受到三个拉力,处于平衡状态,所以两个弹簧测力计对O点拉力的合力一定PO方向,根据三角形几何关系可知,合力作为直角三角形的直角边,而
F1作为斜边,所以合力一定小于F1
对点0受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,OA弹簧拉力方向不变,OB弹簧拉力方向和大小都改变

根据平行四边形定则可以看出的F2先变小后变大,F1的读数不断变小;
故选D.
故答案为:PO;小于;D.
点评:本题是三力平衡问题中的动态分析问题,关键受力分析后,作出示意图,然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论.
练习册系列答案
相关题目
(1)某同学做“探究功与速度变化关系”的实验时,步骤如下:
A.将打点计时器固定在一块水平长木板上,纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器.
B.将橡皮筋固定在小车前端.
C.拉长橡皮筋,使小车位于合适的位置,先放小车,然后接通打点计时器.
D.在纸带上选出点迹均匀的点,找出小车做匀速运动的点,测出速度.实验结束.
指出该同学遗漏或错误的步骤,并加以改正.
A、为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力功,实验中需要进行平衡摩擦力操作;B、橡皮筋应该固定在木板远离打点计时器的一端;C、为了提高纸带的利用率,在纸带上尽量多的打点,在进行实验时要先通电打点,后释放小车;D、在处理数据之间应该用2根,三根,4根,5根重复实验,做完实验要断开电路,整理仪器.
A、为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力功,实验中需要进行平衡摩擦力操作;B、橡皮筋应该固定在木板远离打点计时器的一端;C、为了提高纸带的利用率,在纸带上尽量多的打点,在进行实验时要先通电打点,后释放小车;D、在处理数据之间应该用2根,三根,4根,5根重复实验,做完实验要断开电路,整理仪器.

(2)在正确操作情况下,观察打在纸带上的点,如图所示为了测量小车获得的速度,应选用下图纸带的
EF
EF
部分进行测量;已知连续两点间时间间隔为t,则所测得速度为
v=
EF
2t
v=
EF
2t
(均用符号表示).

(3)若实验作了n次,所用橡皮筋分别为1根、2根…n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功,作出的W-v2图象是一条过坐标原点的直线,这说明W与v2的关系是
w=kv2
w=kv2
某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.4g,所使用的打点计时器的交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:

A.按图中所示安装好实验装置
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度,回答以下问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=
0.77
0.77
m/s2
(3)某同学将有关数据填入他所设计的表格中,并根据表中的数据画出a-F图象(如图),造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是
在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力
在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力
,由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是
砝码盘重力
砝码盘重力
,其大小是
0.07N
0.07N

次数 1 2 3 4 5
砝码盘中砝码的质量m/g 10 20 30 40 50
砝码盘中砝码的重力F/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49
小车的加速度a/m?s-2 0.77 1.44 1.84 2.38 2.75

(2013·天津市十二区县重点学校高三毕业班二联,9题)(2)在测定一根粗细均匀的合金丝的电阻率的实验中。

①利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图所示,则合金丝的直径为_____________mm.

②待测合金丝的电阻约为10Ω。实验室提供的器材有:

A.电压表V(量程为3V,内阻约为l0k

B.电流表(量程为0.6A,内阻约3

C.电流表(量程为3A,内阻约0.1

D.滑动变阻器R(最大阻值约为5,额定电流为2A)

E.学生电源E(电动势为6V,内阻不计)

F.开关一个,导线若干

    要求较准确地测量出合金丝的阻值,请在答题纸上的方框内画出实验电路图(注明选择的电流表)

    ③若用L表示合金丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,写出合金丝的电阻率的表达式为___________________。

(3)用如图所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系。

实验中,将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上,实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为50Hz。在保持实验小车质量不变的情况下,放开钩码,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a;改变钩码的个数,重复实验。

 

   ①实验过程中打出的一条纸带如图,在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点,在这个点上标明A,第六个点上标明B,第十一个点上标明C,第十六个点上标明D,第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是测得AC的长度为12.30 cm,CD的长度为6.60cm,DF的长度为6.90cm,则小车运动的加速度a=_____________.

    ②根据实验测得的数据,以小车运动的加速度a为纵轴,钩码的质量m为横轴,得到如图所示的a一m图像,已知重力加速度g=10.

a、由图像求出实验小车的质量为_____kg;

b、平衡摩擦力时,长木板与水平实验台倾角的正切值约为_________.

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