题目内容
【题目】如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
【答案】
(1)解:以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力,即F=m1g.
根据平衡条件得
轻绳OA的拉力FOA= =
轻绳OB的拉力FOB=m1gtanθ=
答:轻绳OA、OB受到的拉力分别是 和 .
(2)对乙物体研究,由二力平衡得:物体乙受到的摩擦力f=FOB=m1gtanθ= ,方向水平向左.
答:物体乙受到的摩擦力是 ,方向水平向左.
【解析】(1)物体甲、乙均处于静止状态,说明两个物体都处于平衡状态。选取研究对象进行受力分析,研究对象必须与所求得力有直接或间接的关系,所以结点为研究对象进行受力分析,建轴分解利用平衡条件列方程求解。
(2)求物体乙受到的摩擦力,应该以乙物体为研究对象进行研究,列平衡方程求解。
【考点精析】掌握力的分解是解答本题的根本,需要知道求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算);在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.
【题目】在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx . 实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的图(选填“甲”或“乙”).
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(填选项前的符号).
A.1×10﹣2Ωm
B.1×10﹣3Ωm
C.1×10﹣6Ωm
D.1×10﹣8Ωm
(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是(有多个正确选项).
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差.