题目内容
【题目】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,实验装置如图所示。
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(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容。
①将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端拴上两根细绳;细绳的另一端系着绳套。
②在其中一根细绳上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示;记下橡皮筋的结点的位置O、细绳的方向和钩码个数。
③将步骤②中的钩码取下,分别在两根细绳上挂上3个和4个与步骤②中同样的质量相等的钩码,用两光滑定滑轮B、C使两细绳互成角度,如图乙所示;调整B、C的位置,使___,记录________。
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中cosα∶cosβ=________。
【答案】橡皮筋的结点到达相同的位置O钩码的个数及对应的细线方向4∶3
【解析】
(1)③该实验采用“等效代替”法,因此在用两个绳套拉橡皮筋时,要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤②中结点位置重合,同时记录钩码个数和对应的细线方向.
(2)根据O点处于平衡状态,正交分解有:
竖直方向:3mgsinα+4mgsinβ=5mg…①
水平方向:3mgcosα=4mgcosβ…②
联立①②解得:cosα:cosβ=4:3.
【题目】图是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统有发射器A与接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号,接收器B可以接受红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上,接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波)。已知实验时声波传播速度约为300m/s,红外线的传播速度约为3.0×108m/s,(由于A、B距离近,红外线传播速度太快,红外线的传播时间可以忽略)请根据以上数据和下面表格数据回答下面的问题:
红外线接受时刻 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
超声波接受时刻 | 0.101 | 0.202 | 0.303 | 0.404 | 0.505 |
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(1)小车是靠近接收装置还是远离接收装置?请说明理由。
(2)估算小车在0.4s末的瞬时速度是多少?
(3)若发射和接收装置都安装在C上,信号由C发出,经小车D反射后再由C接受,这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末,经过0.04s接受到反馈信号;然后在第0.5s发射了第二个信号,再经过0.06s接受到反馈信号,请根据这4个数据计算小车的瞬时速率。
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