4.某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則.
實驗步驟:
①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向.
②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到
彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,測出所對應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
F(N)00.501.001.052.002.50
l (cm)l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置,重新記為O、O',橡皮筋的拉力記為FOO'.
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同
時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達(dá)到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB
完成下列作圖和填空:
(1)利用表中數(shù)據(jù)在如圖丙給出的坐標(biāo)紙上(見答題卡)畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=10.00cm.
(2)測得OA=6.00cm,OB=7.60cm,則FOA的大小為1.80N.
(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在答題卡上作出FOA和FOB的合力F'的圖示.
(4)通過比較F'與FOO′的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論.

分析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的數(shù)據(jù),圖象與橫坐標(biāo)的交點即為l0;
(2)橡皮筋兩端拉力相等,根據(jù)題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力;
(3)通過給出的標(biāo)度確定力的長度,根據(jù)平行四邊形得出圖象如圖所示;
(4)根據(jù)實驗原理可明確應(yīng)比較實驗得出的拉力與通過平行四邊形定則得出的合力.

解答 解:(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)利用描點法作出圖象如圖所示;
由圖可知,圖象與橫坐標(biāo)的交點即為l0,由圖可知l0=10.00cm;
(2)AB的總長度為6.00+7.60cm=13.60cm;由圖可知,此時兩端拉力F=1.80N;
(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出合力如圖所示;
(4)只要作出的合力與實驗得出的合力FOO′大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可說明平行四邊形定則成立;
故答案為:(1)如圖所示;10.00;(2)1.80;(3)如圖所示;(4)FOO′

點評 本題考查驗證平行四邊形定則的實驗,要注意通過認(rèn)真分析題意掌握實驗原理,注意本題中橡皮筋掛在鉤上時,兩端的拉力大小相等;根據(jù)總長度即可求得拉力大。

練習(xí)冊系列答案
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20.如圖為利用氣墊導(dǎo)軌上的光電門探究滑塊加速度與外力關(guān)系的實驗裝置.已知滑塊上的遮光條A的寬度為d(寬度極。瑝K由靜止出發(fā)到光電門B的距離為l,經(jīng)過B時光電計時器記錄下滑塊上遮光條通過的時間為t.
(1)滑塊通過光電門時的瞬時速度v=$\fracdxpg61e{t}$,滑塊的加速度a=$\frac{wis7ibn^{2}}{2l{t}^{2}}$.
(2)換用不同鉤碼,利用力傳感器測出多組不同拉力F對應(yīng)的△t,利用圖象法處理獲得的數(shù)據(jù),若以拉力F為縱坐標(biāo),則應(yīng)以$\frac{1}{(△t)^{2}}$為橫坐標(biāo),才能最直觀地得出加速度與合外力的正比關(guān)系.

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15.如圖所示,物體與水平傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,皮帶輪之間的距離為12m,當(dāng)皮帶靜止不動,物體以v0=8m/s的初速度從A向B運(yùn)動,求離開皮帶的速度與在皮帶上的滑行時間.(g=10m/s2
①如果皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動,且線速度為2m/s
②如果皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動,且線速度為2m/s
③當(dāng)皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動,皮帶的線速度為6m/s
④當(dāng)皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動,皮帶的線速度為9m/s
⑤當(dāng)皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動,皮帶的線速度為12m/s.

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12.垂直紙面的長直導(dǎo)線p、q通有大小相等、方向如圖所示的電流,MN是p、q連線的中垂線,O為垂足,現(xiàn)使帶負(fù)電的粒子a、b、c、d從O點以速率v向M、N、p、q四個方向做直線運(yùn)動,則( 。
A.a在O點所受洛倫茲力的方向垂直于紙面向外
B.b在O點所受洛倫茲力的方向垂直于紙面向里
C.c離開O點后所受洛倫茲力的方向垂直于紙面向外
D.d離開O點后所受洛倫茲力的方向垂直于紙面向里

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19.如圖所示,PCD為豎直面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中PC段水平,CD段為半圓形軌道,整個軌道處于與豎直方向夾角為θ=60°斜向右下方的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小為E=$\frac{2mg}{q}$,一與電場方向平行的光滑斜面固定在水平面上,其底端與軌道平面由微小圓弧連接.一帶電荷量為+q的金屬小球甲,從距離地面高為H的A點由靜止開始沿斜面滑下,與靜止在C點的不帶電金屬小球乙發(fā)生碰撞并交換速度.已知甲、乙兩小球大小相同,質(zhì)量均為m,水平軌道PC=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$H,不考慮兩球之間的靜電力,小球與軌道間無電荷轉(zhuǎn)移,碰撞瞬間兩球電荷均勻分布,g取10m/s2
(1)求甲球與乙球碰撞時的速度大;
(2)甲、乙兩球碰撞后,若乙球第一次沿半圓形軌道上升過程中不脫離軌道,則軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件?

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A.當(dāng)靜電噴涂機(jī)與被噴涂工件之間的距離增大時,在運(yùn)動中的涂料微粒所受電場力增大
B.涂料微粒的運(yùn)動軌跡僅由被噴涂工件與靜電噴涂機(jī)之間所接的高壓電源決定
C.在靜電噴涂機(jī)水平向左移動的過程中,有兩個帶有相同電荷量的微粒先后經(jīng)過被固定的工件右側(cè)P點(相對工件的距離不變)處,先經(jīng)過微粒的電勢能較大
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