拉力与支持力的表达式进行讨论。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。难度一般。 【解答】
工人受到重力、支持力和拉力,如图:
根据共点力平衡条件,有:,;
AB、当工人下移时,细绳与竖直方向的夹角α变小,故确; C、
与
的合力与重力平衡,保持不变不变;故C错误;
的合力与
等大反向,所以变小,D正确。
变小,变小,AB正
D、重力G与故选ABD。
12.【答案】BC 【解析】
解:AB、装置静止时,以小球为研究对象,分析受力情况,小球受重力mg、轻绳的拉力T和弹簧的拉力F。 由平衡条件知T与F的合力与mg等大反向,如图,则得
=tan60°=,即弹簧和轻绳的拉力之比为:1,故A错误,B正确。
CD、由上得T=mgsin30°=mg.若剪断轻绳,弹簧的弹力来不及变化,F和mg的合力与原来的T等大反向,所以剪断瞬间小球的合力大小等于T,加速度为a=
=,故C正确,D错误。
故选:BC。
装置静止时,以小球为研究对象,分析受力情况,由平衡条件求弹簧和轻绳的拉力之比。若剪断轻绳,弹簧的弹力来不及变化,由牛顿第二定律求剪断瞬间小球的加速度。
解决本题的关键要知道剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力不变,分析小球的合力,结合牛顿第二定律进行来求瞬时加速度。
13.【答案】【小题1】(1)F-L图线如图所示;(2)5;20。
【小题2】可以避免弹簧自身重力对实验的影响;弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。
【解析】
【分析】
(1)根据描点法可得出对应的图象;
(2)结合图线得出弹簧的原长,根据图线的斜率求出劲度系数的大小。
本题利用“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”考查了学生设计的能力和作图的能力,知道F-L图线的斜率表示劲度系数。 【解答】
(1)根据坐标系内描出的点作出F-L图线如图所示:
(2)弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度,
由图象可知,弹力为零时,弹簧长度为5cm,则弹簧原长:L0= 5cm . 根据胡克定律知:F=kx,
由图示图像可知,弹簧的劲度系数:k=故答案为:(1)F-L图线如图所示;(2)5;20。 【分析】
弹簧自身有重力,弹簧水平放置可以避免重力对实验的影响;
弹簧水平放置时,弹簧与桌面即滑轮间存在摩擦力,摩擦力h会对实验造成影响。
本题考查了实验方案优缺点分析,知道实验误差来源是解题的前提。 【解答】
弹簧自身有重力,如果弹簧竖直放置弹簧重力会对实验造成影响,弹簧水平放置时可以避免弹簧自身重力对实验造成的影响;
弹簧水平放置时,弹簧与桌面、弹簧与滑轮间存在摩擦力,摩擦力会对造成实验误差,对实验有一定的影响。
故答案为:可以避免弹簧自身重力对实验的影响;弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差。
14.【答案】 (1)F';(2)B;(3)不可以;(4)D 【解析】
【分析】本题考查“验证力的平行四边形定则”实验的原理、操作步骤、注意事项、力的动态分析等。是基础实验,应重点掌握。 【解答】
(1)图乙中的F是通过平行四边形作出的对角线,是理论值,而F′是用一个弹簧秤拉出的合力,是实验值,所以方向一定沿AO方向是F′;
(2)本实验采用的是“等效替代法”,故ACD错误,B正确,故选B;
(3)在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置,第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,表明两次效果相同,即两个拉力和一个拉力等效.所以同一次实
=20N/m;
验过程中,O点的位置不允许变动;
(4)点0受到三个力作用处于平衡状态,保持O点的位置,说明一个拉力大小和方向不变,a弹簧秤的拉伸方向不变,说明一个拉力方向不变,判断另一拉力变化情况,因此利用“图示法”可正确求解。对点o受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,oa弹簧拉力方向不变,ob弹簧拉力方向和大小都改变根据平行四边形定
则可以看出b的读数先减小后增大,a的读数不断变小,故D正确,ABC错误。故选D。
故答案为:(1)F';(2)B;(3)不可以;(4)D 15.【答案】(1)对M和m进行受力分析如图所示:
当M恰好要向下滑动时根据平衡条件, 有:, 对m:
;
联立可以得到:
(2)剪断轻绳后对M根据牛顿第二定律得到:代入数据可以得到:
根据运动公式可以得到:代入数据可以得到:x=0.5m 【解析】
该题主要考查平衡条件应用、摩擦力、牛顿第二定律等相关知识。分析好物体受力情况和物理情景,灵活应用各相关公式是解决本题的关键。
相关推荐: