题文
)为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置,他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为
(
)。他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为
的重物(不滑动),由测力计读出绳PC、QC的拉力大小
和
,随后改变重物悬挂点的位置,每次将P到C点的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到
、
与绳长
之间的关系曲线如图所示,由实验可知:
(1)曲线II中拉力最大时,C与P点的距离为______cm,该曲线为_______(选填:
或
)的曲线.
(2)在重物从P移动到Q的整个过程中受到最大拉力的是______(选填:P或Q)点所在的立柱。
(3)在曲线I、II相交处,可读出绳的拉力
= N,它与
、
、
和重力加速度
的关系为
= 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
①60(56~64) 
②
③ 4.30(4.25~4.35) 
解析
①由曲线II的最高点拉力最大,对应的横坐标
,设PC和QC与水平的夹角为
和
,对C点的平衡可知
,开始C点靠近P点,因
,则
,即
,结合两曲线左侧部分,II曲线靠上则为
的曲线。
②比较两图象的顶点大小可知,I曲线的最高点更大,代表
有最大拉力。
③两曲线的交点表示左右的绳拉力大小相等,读出纵坐标为
,设CQ绳与立柱的夹角为
,延长CQ线交另立柱上,构成直角三角形,则
,两拉力相等构成菱形由力的平衡可知
,则
考点
据考高分专家说,试题“)为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力.....”主要考查你对 [实验:验证力的平行四边形定则 ]考点的理解。
实验:验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则:
实验目的:
验证平行四边形定则
实验器材:
方木板一块,测力计两个,细绳两段,橡皮条一段,白纸,铅笔,刻度尺,量角器,图钉。
实验原理:
此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
实验步骤:
1、把橡皮条的一端固定在板上的A点;
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如图);
3、用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数;
4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F;
5、只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F′的图示,比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同;
6、改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
注意事项:
1、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。


