题目内容
【题目】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:小聪在实验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,直到测力计的示数达到量程(细线没有断裂),读出测力计的示数F,将F记为细线能承受的最大拉力。
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小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊,接着进行了如下的操作:
①用刻度尺测出细线的长度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小熊、细线(玩具小熊系在细线的中点);
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的情况下,请回答:
(1)小明算出的细线能承受的最大拉力是________(用L、G、d表示);_____(填“小聪”或“小明”) 同学的测量结果较准确。
(2)在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是________。
A.细线上的拉力大小不变
B.细线上的拉力大小减小
C.细线上拉力的合力大小不变
D.细线上拉力的合力大小增大
【答案】(1)
小明 (2)C
【解析】(1)设细绳与竖直方向的夹角为θ,对结点受力分析,由平衡条件有2Fcos θ=G,细线断裂时,cos θ=
,解得F=
;小聪的实验中,测力计示数达到量程时细线未断裂,细线能承受的最大拉力明显大于测力计的量程,小明的测量结果较准确。
(2)两手捏着细线向两边移动的过程中,d增大,由F=
知细线上的拉力逐渐增大,而两绳的合力与玩具小熊的重力等大,即合力不变,选C。
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