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佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,...

佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究.

由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样,先将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施是:___________.

(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如右图所示,则该样品的直径为__________cm.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 ①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是________________.

②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比.

 

(1)将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上,另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码    (2)0.830 (3)①F=2×106x ②平方的倒数 大小 【解析】本题考查学生对“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验的迁移能力、对游标卡尺的读数原理的掌握和从图表归纳所需信息的能力,还考查了学生的逻辑推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力和实验探究能力.
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考点分析:
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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MNPQ,并测出间距6ec8aac122bd4f6e。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间6ec8aac122bd4f6e

①木板的加速度可以用6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e表示为6ec8aac122bd4f6e    ;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)            

②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度6ec8aac122bd4f6e与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是     

  a.可以改变滑动摩擦力的大小;

  b.可以更方便地获取多组实验数据;

  c.可以比较精确地测出摩擦力的大小;

  d.可以获得更大的加速度以提高实验精度。

 

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兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。

在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请你分析纸带数据,回答下列问题(计算结果取三位有效数字):

(1)该电动小车运动的最大速度为         m/s

(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为         m/s2

(3)该电动小车的额定功率为         W

 

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如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以某初速度从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则:                    (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.小物体在上下滑动过程中经过同位置时受到摩擦力大小相等

B.小物体经过与O点距离最近处时受到的摩擦力最大

C.从M到N的过程中,摩擦力先增大后减小

D.小物体从M出发回到M的过程中,摩擦力做的功为零

 

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如图所示,木匠用直角斧子劈木材时,采用A、B、C三种方式。当木匠用力相同时,下列说法正确的是:                           (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.A种方式更容易劈开木材     

B.B种方式更容易劈开木材

C.C种方式更容易劈开木材

D.无论哪种方式斧子的左面比右面受到的压力大

 

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用细绳拴一个质量为m的小球,小球将一端固定在墙上的水平轻弹簧压缩了说明: 6ec8aac122bd4f6e (小球与弹簧不拴接),如图所示,将细线烧断后:                            (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.小球立即做平抛运动                        B.小球的加速度立即为g

C.小球脱离弹簧后做匀变速运动                D.小球落地时动能大于mgh

 

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