小明通过实验验证力的平行四边形定则.
(1)实验记录纸如题图所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N.请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.
(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.
实验装置如题图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹.
两次实验记录的轨迹如题图所示,过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 .
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些? (填写选项前的字母)
A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 |
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长 |
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大 |
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大 |
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.
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有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验不能完成的是(____)
A.钩码的个数, B.钩码的个数,
C.钩码的个数 D.钩码的个数,,
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(____)
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向.
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三根绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,下图中更加符合实际的图是___图.(填“甲”或“乙”)
用如图所示的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”.在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动.
第一次实验中,步骤如下:
A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;
B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;
C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;
D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上.
(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于________且小于________.
(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中,若桌面不水平________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论.
如图甲所示,倾角的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长.一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,开始时弹簧处于压缩状态.当t=0时释放滑块,在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示.已知弹簧的劲度系数,当t=0.14s时,滑块的速度.g取,,.弹簧弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).求:
(1)斜面对滑块摩擦力的大小;
(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;
(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W.
如图示,一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v0=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm,现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在数值更大半径的轨道上做匀速圆周运动.求:(细绳穿过光滑平板时与板间无摩擦)
(1)小球在半径小轨道上转动时绳子的拉力;
(2)小球从半径小轨道过渡到半径大轨道所用时间;
(3)小球在半径大轨道上做匀速圆周运动时,小球转动的角速度.
为了探测月球的详细情况,我国发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星.假设卫星绕月球做圆 周运动,月球绕地球也做圆周运动.已知卫星绕月球运行的周期为 T0,地球表面重力加速度为 g,地球半径为 R0,月心到地心间的距离为 r0,引力常量为 G,求:
(1)月球的平均密度;
(2)月球绕地球运行的周期.