题目内容
【题目】为了研究有质量的滑轮对绳的拉力的影响规律,同学们设计了如图1所示的实验装置.他们将置于长木板上的长方形盒子右端安装测力计A(盒子很轻,盒内装有很多钩码,其总质量为m1),通过轻质绳子跨过光滑滑轮后,安装另一测力计B(下方可以悬挂钩码,其与钩码总质量为m2).实验中,他们首先测出了滑轮质量为m=100g,通过逐渐将盒子里的钩码取出后依次增挂在B下方,分别读出运动过程中两测力计的读数TA和TB,得到多组数据,最后作出TA、TB与m2的关系曲线如图2所示.由实验可知:
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①为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响,应该将长木板 (选填:左或右)端垫起一定高度,使盒子能够匀速运动;
②曲线 (选填:I或Ⅱ)是TA与m2的关系曲线.其最大值为 N;
③设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为△,猜想△与滑轮质量有关,则其最可能的表达式为△= ;若滑轮质量可以忽略,TB与m1、m2和重力加速度g的关系式为TB= .
【答案】①左;②I,6.3;③km(k为比例系数),
.
【解析】
试题分析:①为了消除盒子与长木板之间的摩擦力的影响,要平衡摩擦力,需将长木板的左端适当垫高,使盒子重力沿长木板斜向下的分力等于摩擦力,盒子能够匀速运动。
②由于绳子与滑轮间摩擦力的影响,细线对m2的拉力较大,故曲线Ⅰ是TA与m2的关系曲线;
曲线Ⅰ对应的最大拉力为6.3N;
③设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为△,猜想△与滑轮质量有关,则其最可能的表达式为:
△=km(k为比例系数)
若滑轮质量可以忽略,两端细线的拉力等大,设为T;
对m2,有:m2g-T=m2a
对m1,有:T=m1a
联立解得:
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