题目内容

如图4-1-18（甲），将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的A点，另一端拴在竖直墙上的B点，A和B到O点的距离相等，绳长是OA的2倍.图4-1-18（乙）所示为一质量可忽略的动滑轮K，滑轮下悬挂一质量为m的重物.不计摩擦，现将动滑轮和重物一起挂到绳上，达到平衡时，绳所受的拉力是多大？

解析：因不计摩擦，考虑到对称性，滑轮受力如图，

由图中几何关系有：

sinθ+sinθ=                                                                                        ①

而+=2                                                                                                  ②

由①②两式得sinθ=,θ=30°

由滑轮受力平衡得

2Tcosθ=mg

T==mg.

答案：mg


练习册系列答案
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（2009?上海模拟）如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图．
（1）在左下框中画出实验电路图（根据该电路图可得到U-I关系的完整曲线），可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围0-50Ω）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干．

（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内电阻为1.5Ω，定值电阻R=18Ω，则接入
甲
甲
（选填“甲”或“乙”）电路时，小灯泡较亮些．
（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为
0.15
0.15
W．
（4）若将电路乙中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为
0.26
0.26
W．
（1）某同学用如图1所示电路来测定电池的电动势和内阻．
①实验开始时，滑片P应位于
A
A
 端．（填A或B）
②该同学测得如下表的五组数据．根据数据在答题卷相应图2中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=
1.45
1.45
V，内阻r=
0.69
0.69
Ω．（结果均保留二位小数）．
1 2 3 4 5
U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05
I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57
（2）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图3所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了
1.82
1.82
J；此时重物的动能比开始下落时增加了
1.71
1.71
J．（结果均保留三位有效数字）．实验中产生系统误差的原因是
重物在下落过程中受到阻力作用
重物在下落过程中受到阻力作用
．

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以
1
2
v2为纵轴画出了如图4的图线．图线未过原点O的原因是
打下第一个点时重物已经有速度
打下第一个点时重物已经有速度
．
（2011?西城区一模）（1）甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值．
A．直流电源（10V，内阻不计）；
B．开关、导线等；
C．电流表（0～3A，内阻约0.03Ω）；
D．电流表（0～0.6A，内阻约0.13Ω）；
E．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；
F．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）；
G．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流2A）；
①为测量准确，电流表应选用
D
D
，电压表应选用
F
F
；（选填代号）
②为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图1虚线中画出正确的实验电路图，并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路；
③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U．某次电流表、电压表的示数如图3所示．处理实验数据时，制作如图4所示的I-U坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点．请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中，并在图4中把坐标点连成图线；
④根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R=
18.0
18.0
Ω．

（2）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示．质量为1.00kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接，弹簧的劲度系数均为100N/m．滑块B还通过滑动头与长为12.00cm的电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比．将框架A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行．通过电路中指针式直流电压表的读数，可以得知加速度的大小．不计各种摩擦阻力．电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不计．
设计要求如下：
a．当加速度为零时，电压表示数为1.50V；
b．当物体向左以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为满量程3.00V；
c．当物体向右以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时，电压表示数为0．
①当电压表的示数为1.80V时，物体运动加速度的大小为
2
2
m/s2；
②当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻CD的C端
5
5
cm处；
③应选用电动势为
3.6
3.6
V的直流电源．
（2010?东城区模拟）（1）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图1中甲所示．
①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图1中乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离如图所示，该小车的加速度a=
0.16
0.16
m/s2．（结果保留两位有效数字）

②平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：
砝码盘中砝码总重力F（N） 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a（m?s-2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据在图2中作出a-F的关系图象．
③根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点，请说明主要原因：
未计入砝码盘的重力
未计入砝码盘的重力
．
（2）①把电流表改装成电压表，常用“半偏法”测电流表的内阻，电路如图3所示，则实验时要进行的步骤有：
A．合上S1
B．合上S2
C．将R的阻值调到最大
D．调节R，使电流表指针偏到满刻度
E．记下R′的阻值
F．调节R′，使电流表的指针偏到满刻度一
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填在横线上
CADBFE
CADBFE

如果在步骤E中所得R′的阻值为600Ω，则电流表的内阻r的测量值为
600
600
Ω，这一测量值比电流表内阻的真实值
偏小
偏小
（填“偏大”或“偏小”）
②如图4，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的改装电表，下列说法正确的是
BC
BC
．
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程增大
D．乙表是电压表，R增大时量程减小

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