题目内容
12．
为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力，小聪、小明分别进行了如下实验：小聪在室里找到一把弹簧测力计，按图甲所示安装细线和测力计后，他用力缓慢竖直向下拉测力计，直到测力计示数达到量程（细线没有断裂）时，读出测力计示数F，将F记为细线能承受的最大拉力．
小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下操作：
①用刻度尺测出的长度L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力G；
②按图乙所示安装玩具熊、细线（玩具小熊悬挂在细线的中点）；
③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离d；
④利用平衡条件算出结果．
在不计细线质量和伸长影响情况下，请回答：
（1）小明算出的细线能承受的最大拉力是$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$（用L、G、d表示）；两位同学中小明（选填“小聪”或“小明”）的测量结果较准确．
（2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，下列说法正确是C（填选项序号字母）．
A．细线上拉力大小不变 B．细线上拉力减小
C．细线上拉力的合力不变 D．细线上拉力的合力增大．
分析 两种方案都是根据共点力平衡求解绳子的最大拉力，从而操作的可行性进行判断哪种方案最好．
根据共点力平衡得细线上最大承受的拉力在竖直方向合力和物体重力相等，根据三角函数关系求出最大拉力．
解答 解：（1）当绳子断时，根据共点力平衡求出绳子的最大拉力．绳子与竖直方向夹角的正弦值为：
sinθ=$\frac{d}{L}$，
则cosθ=$\frac{\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}{L}$，
根据平衡有：2Fcosθ=G，
解得最大拉力为：F=$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$．
小聪方案中钩码只能一个一个加，使得测量的棉线拉力不连续，造成测量的不准确，所以小明的测量结果较准确．
（2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的上述过程中，
根据共点力平衡得出细线上拉力的合力大小不变，大小等于物体重力，细线上的拉力大小增大，故C正确，ABD错误；
故选：C．
故答案为：（1）$\frac{GL}{2\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$，小明；（2）C
点评 本题考查了学生的设计和实验的能力，可以提高学生动手和思考、解决问题的能力，关键知道实验的原理，通过共点力平衡进行分析．
练习册系列答案
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9．
伽利略研究匀变速运动时曾提出这样的假设：匀加速直线运动的速度与位移成正比，我们称之为另类匀加速运动．类似也有另类匀减速运动，即物体速度随位移均匀减小．如图所示，两根足够长平行导轨固定在绝缘水平而上，导轨左端连接一个电阻，一根金属棒ab横跨在导轨上并与导轨垂直，不计导轨和金属棒的电阻． 整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，金属棒开始时静止，在水平拉力作用一段时间后撤去，金属棒最终停下，不计一切摩擦．下列说法正确的是（ ）
伽利略研究匀变速运动时曾提出这样的假设：匀加速直线运动的速度与位移成正比，我们称之为另类匀加速运动．类似也有另类匀减速运动，即物体速度随位移均匀减小．如图所示，两根足够长平行导轨固定在绝缘水平而上，导轨左端连接一个电阻，一根金属棒ab横跨在导轨上并与导轨垂直，不计导轨和金属棒的电阻． 整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，金属棒开始时静止，在水平拉力作用一段时间后撤去，金属棒最终停下，不计一切摩擦．下列说法正确的是（ ）| A． | 选取大小适当的水平恒力F，加速阶段可以是另类匀加速运动 | |
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1．
如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动们移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（ ）
如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为2m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动们移的正方向，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是（ ）| A． | 波传播到质点c时，质点c开始振动的方向竖直向上 | |
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