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1、简答题 I.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,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡-时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是______
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,应该做好三个方面的记录:
______;
______;
______.
II.有两组同学进行了如下实验:
(1)甲组同学器材有:电源,滑动变阻器,电流表A1(0-200mA,内阻约11Ω),电流表A2(0-300mA,内阻约8Ω,定值电阻R1=24Ω,R2=12Ω,开关一个,导线若干.为了测量A1的内阻,该组同学共设计了下图中A、B、C、D四套方案:

其中最佳的方案是______套,若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA,则A1的内阻为______Ω.
(2)乙组同学将甲组同学的电流表A1拿过来,再加上电阻箱R(最大阻值9.9Ω),定值电阻R0=6.0Ω,一个开关和若干导线用来测量一个电源(电动势E约为6.2V,内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻.请在图2方框中画出设计电路图.
若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A1示数的倒数
,得到多组数据后描点作出R-图线如图2所示,则该电源的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留两位有效数字)


参考答案:

I、(1)由题意可知,本实验通过钩码的重力充当拉力,而N3为合力,N1与N2为分力,则根据共点力的合成知识可知,二分力的代数和应大于合力,两分力的差应小于第三力,故符合条件的只有BCD;
(2)在探究合力与分力的关系时,需要明确三个力的大小及方向,故在实验中需记录下结点O的位置;两绳子的方向及钩码的重力;
II.(1)要想测得A1的内阻应测出流过其中的电流及两端的电压,但由题意可知,题目中没有给出电压表,故可以考虑采用两个电流表充当电压表进行测量;图中AB采用了此种方法,但是由于两电流表内阻均不是已知量,只是约数,无法正确测出电阻值;
故可以采用并联电路的分流原理,则定值电阻分流,则可通过并联电路的电流规律求得并联部分的电压;CD采用的即为此种方法;C中分流电阻采用了12Ω的电阻,则电流表A2中流过的电流为A1中电流的两倍;容易损坏电表;而D中采用了大电阻,则A1满偏时,A2中电流约为:24+1124×200mA=290mA;则能准确的得出数据,故选D方案为最佳方案;
由并联电路的规律可知,定值电阻中的电流为270-180=90mA;则电流表内阻RA=0.09×240.180=12Ω;
(2)测电动势和内电阻需要得出路端电压和电流;但若把电阻箱和电源串联,电路中最小电流为6.19.9+2.1+12=250mA,超过A1的量程,故应采用定值电阻分流;电路如图所示;
故闭合电路欧姆定律可知:I=13ER+r+6×126+12,则变形得:
R=E3I-4-r;故图象中的斜率等于E3=2.0;故E=6.0V;
图象与纵坐标的交点为-6.0=-r-4
解得r=2;
故答案为:I、(1)BCD;(2)标记结点O的位置;纪录OA、OB、OC三段绳子的方向;记录三段绳子所挂钩码的个数;II、(1)D,12;(2)6.0;2.0.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图3-4-6).如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每条钢丝绳的拉力都是300 N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.

图3-4-6
参考答案:519.6 N?方向竖直向下
本题解析:两根钢丝绳的拉力F1、F2之间的夹角为60°,可根据平行四边形定则用作图法和计算法求出电线杆受到的合力.
(1)图解法:自O点引两条有向线段OC和OD,夹角为60°.设定每单位长度表示100 N,则OC和OD的长度都是3个单位长度,作出平行四边形OCED,其对角线OE就表示两个拉力F1、F2的合力F,量得OE长为5.2个单位长度,所以合力F=100×5.2 N="520" N.用量角器量得∠COE=∠DOE=30°,所以合力方向竖直向下.(如图甲所示.)

(2)计算法:先画出力的平行四边形,如图乙所示,由于OC=OD,得到的是菱形.连结CD,两对角线垂直且平分,OD表示300 N,∠COO′=30°.在三角形OCO′中,OO′=OC·cos30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大小,则有
=F1·cos30°,所以合力F=2F1·cos30°=2×300×
N=519.6 N.
本题难度:简单
3、选择题 历史上第一个在实验室里比较准确地测出万有引力常量的科学家是
A.伽利略
B.托里拆利
C.牛顿
D.卡文迪许
参考答案:D
本题解析:历史上第一个在实验室里比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许
本题难度:一般
4、选择题 在国际单位制中,力学的三个基本物理单位是( )
A.质量、米、秒
B.牛顿、米、秒
C.千克、米、秒
D.牛顿、米、米/秒
参考答案:在国际单位制中,力学的三个基本物理是质量、长度和时间,其单位为基本单位,分别是千克、米、秒.
故选C
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 关于力的概念,下列说法正确的是( )
A.力是使物体产生形变和速度的原因?
B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体又是施力物体
C.只要两个力的大小相同,它们产生的效果一定相同
D.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般