题目内容
【题目】如图所示,光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方O′处固定一光滑的定滑轮,细线的一端拴小球A,另一端绕过定滑轮,现用一外力拉细线,将小球从图中位置缓慢拉至B点,在此过程中,小球A对光滑半球的压力N、对细线的拉力F的大小变化情况是( )
A.小球A对光滑半球的压力N大小不变
B.小球A对光滑半球的压力N变小
C.小球A对细线的拉力F大小不变
D.小球A对细线的拉力F变小
【答案】AD
【解析】
AB.受力分析如下:
由图可知:因为小球所受合力为零,故小球所受重力mg、半球对小球的弹力和绳对小球A的拉力可以构成一个闭合的三角形,如图可知,三个力构成的三角形与图中由绳、顶点高度及半球半径AO构成的三角形始终相似,故有:
;
可得:
由于小球在上拉的过程中,和AO的长度不变,由于重力不变,所以根据相似比可以得出:半球对小球A的支持力不变。根据牛顿第三定律,小球A对光滑半球的压力N大小不变,故A正确,B错误;
CD.由以上
由于小球在上拉的过程中,的长度不变,减小,由于重力不变,所以根据相似比可以得出:小球A对细线的拉力变小。根据牛顿第三定律,小球A对细线的拉力F变小,故C错误,D正确。
故选AD。
【题目】如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动;B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆;将细绳连接在杆右端D点构成支架。保持杆在水平方向,g取10 m/s2,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;
②对两个传感器进行调零;
③用另一根绳在D点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数;
④取下钩码,移动传感器A改变θ角。
重复上述实验步骤,得到表格。
F1/N | 1.001 | 0.580 | … | 1.002 | … |
F2/N | -0.868 | -0.291 | … | 0.865 | … |
θ | 30 | 60 | … | 150 | … |
(1)根据表格,A传感器对应的是表中力_____(填“F1”或“F2”);钩码质量为______kg(保留一位有效数字)。
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是________。
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差