题目内容
【题目】一人用绳子通过滑轮拉住重物,如图所示,当人拉着绳子向右跨一步时,系统仍平衡,则与原来相比,人对地面的压力大小将___________,地面对人的摩擦力大小将___________,滑轮对轴的作用力大小将___________,绳对人的拉力将___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】增大 增大 减小 不变
【解析】
[1][2][3][4]当人拉绳子向右走一步,绳子与竖直方向夹角变大,系统仍保持平衡,绳子的拉力F等于物体的重力Mg,保持不变。以人为研究对象,受力如图所示:
设绳子与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件得,N+Fcosθ=mg,可得:
N=mg-Fcosθ=mg-Mgcosθ
θ增大时,cosθ减小,N增大。由牛顿第三定律得知,人对地面的正压力增加。由上得到,f=Fsinθ=Mgsinθ,θ增大,sinθ增大,即地面给人的摩擦力f增大。绳子的拉力不变,但两边绳子的夹角变大,则由力的合成可知,绳子对轴作用力减小。
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【题目】伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还用实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下:
①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,让水箱中的水流到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定);
③记录下量筒收集的水量V;
④改变s,重复以上操作;
⑤将测得的数据记录在表格中。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
s/m | 4.5 | 3.9 | 3.0 | 2.1 | 1.5 | 0.9 |
V/mL | 90 | 84 | 62 | 52 | 40 |
(1)该实验用量筒中收集的水量来表示________。
A.水箱中水的体积 B.水从水箱中流出的速度
C.滑块下滑的时间 D.滑块下滑的位移
(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V,若实验正常,你估计V=________mL;若保持下滑的距离s、倾角θ不变,增大滑块的质量,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”);若保持下滑的距离s、滑块质量不变,增大倾角θ,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是________。
A.水从水箱中流出不够稳定
B.滑块开始下滑和开始流水不同步
C.选用的斜面不够光滑
D.选用了内径较大的量筒