题目内容
14．
在“验证力的平行四边形定则”实验中：①部分实验步骤如下，请完成有关内容：
A．将橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．
B．在其中一根细线上挂上个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录下细线两端的位置及钩码个数．
C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，调整B、C的位置，使两细线互成90°，并且要保证两次实验橡皮筋形变大小和方向都相同，如图乙所示．
②“力的平行四边形定则”得到验后，图乙中两细线与水平方向的夹角分別为α、β，$\frac{sinα}{sinβ}$=$\frac{4}{3}$．
分析 “验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力的理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证，明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体的操作．
解答 解：（1）该实验采用“等效代替”法，因此在用两个绳套拉橡皮筋时，要保证两次实验橡皮筋形变大小和方向都相同．
（2）根据O点处于平衡状态，正交分解有：
竖直方向：4mgsinα+3mgsinβ=5mg…①
水平方向：4mgcosα=3mgcosβ…②
联立①②解得：cosα：cosβ=3：4，则$\frac{sinα}{sinβ}=\frac{4}{3}$．
故答案为：（1）形变大小和方向都相同；（2）$\frac{4}{3}$．
点评 要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解，正确理解“等效代替”的含义．
练习册系列答案
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2．
如图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，状态a是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，状态b是气缸在室温（27℃）环境中气体达到的平衡状态，状态c是活塞上加砝码后，在室温环境中气体达到的平衡状态．已知状态c气体的体积与状态a气体的体积相同，大气压强始终保持不变，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，状态a是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，状态b是气缸在室温（27℃）环境中气体达到的平衡状态，状态c是活塞上加砝码后，在室温环境中气体达到的平衡状态．已知状态c气体的体积与状态a气体的体积相同，大气压强始终保持不变，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 状态a与c的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相同 | |
| B． | 与状态a相比，状态c的气体分子对活塞的作用力较大 | |
| C． | 与状态b到c，气体向外界放出热量 | |
| D． | 与状态b到c，气体的内能增加 | |
| E． | 与状态b到c，气体的内能不变 |
如图所示，半径R=0.8m的竖直光滑四分之一圆弧轨道固定在水平面上，质量为m=0.4kg的滑块从圆弧轨道的最高点由静止释放，当滑块运动到圆弧轨道的最低点A时，装在滑块内部的微量炸药发生爆炸，将滑块炸成拨质量之比为$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$=$\frac{1}{3}$的两块P、Q，其中P刚好又能回到圆弧轨道的最高点，Q沿水平面向右滑行．已知Q与水平面间的动摩擦因数为μ=$\frac{2}{3}$，炸药的质量忽略不计，重力加速度g=10m/s2．
如图所示，一质量m=2000kg的汽车在平直公路上以v1=20m/s的速度向前匀速行驶，汽车发动机的输出功率P=30kw保持不变．现在两只汽车后轮的轮胎被抛散在路面上的废铁扎破而突然泄气，导致汽车行驶的阻力增大，但驾驶员没有及时察觉，依然保持原来的输出功率行驶，20s后发现问题立即关闭汽车发动机，此时汽车已经以v2=15m/s速度匀速行驶一段距离．假设汽车在轮胎扎破到最后停下的过程中所受阻力始终恒定．
3．如图甲所示，在水平桌面上放置边长L=0.20m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝数n=10匝，质量m=0.10kg、总电阻R=0.10Ω，线圈与水平桌面之间的动摩擦因数μ=0.2，线圈与水平桌面的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．线圈的右半边处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的左边界MN与线圈ab、cd两边平行且等距．从t=0时刻起，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，假设竖直向下为正方向．取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
| A． | t=1s时刻线圈中的感应电动势的大小E=0 | |
| B． | 线圈开始滑动时，将向左端滑动 | |
| C． | 线圈滑动前，其导线中的电流不变，一直为I=0.20A | |
| D． | 线圈滑动前，其产生的焦耳热为Q=8.0×10-3J |
