斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力，是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式，橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力，但由于懸索很長，抗斷拉力又很大，直接測量很困難，同學(xué)們則取來了同種材料制成的樣品進行實驗探究。由胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與形變量x成正比，其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想，懸索可能也遵循類似的規(guī)律。

①同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系》的實驗一樣將樣品豎直懸掛，再在其下端掛上不同重量的重物，來完成本實驗。但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的，為了避免懸索所受重力對實驗的影響，你認為可行的措施應(yīng)該是：                                                。
②經(jīng)過同學(xué)們充分的討論，不斷完善實驗方案后進行實驗。最后實驗取得數(shù)據(jù)如下：
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知，其所受拉力F（單位N）與伸長量x（單位m）之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=                  ；對比各樣品的實驗數(shù)據(jù)可知，懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比，其比例系數(shù)與懸索長度         成正比、與懸索的橫截面積        成正比。
（1）將樣品水平放置在光滑水平面上，用滑輪將豎直向下的力變?yōu)樗降睦Α?br />（2）；   平方的倒數(shù)  、 的大小 

試題分析：（1）為了消除重力產(chǎn)生的影響，可以將樣品放在光滑水平面上去拉，再用一個光滑的滑輪下面掛上重物。
（2）根據(jù)，將數(shù)據(jù)換成國際單位，代入可求出，因此；根據(jù)A、B、D選出取相同橫截面積情況下，可以比較出比例系數(shù)與懸索長度平方的倒數(shù)成正比；根據(jù)A、C、E可知比例系數(shù)與懸索的橫截面積的大小成正比。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）我們用如圖所示裝置探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系，某同學(xué)先測出不掛砝碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：（重力加速度g=9.8m/s2）

砝碼質(zhì)量
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
標(biāo)尺刻度
15.00
18.94
22.82
26.78
30.66
34.60
42.00
54.50
（1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在右圖坐標(biāo)紙中作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度值與砝碼質(zhì)量的關(guān)系曲線。

（2）根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，力在       范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律，這種彈簧的勁度系數(shù)為         。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

實驗題（18分，每空2分）
（1）（8分）如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.

①平衡小車所受的阻力的操作：取下       ，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)    （填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止．
②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實驗圖象，橫坐標(biāo)為小車上砝碼的質(zhì)量．

設(shè)圖中直線的斜率為，在縱軸上的截距為，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．
（2）（10分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．
①請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：a                 ；b                      ．

②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得、、、、．若打點的周期為T，則打E點時速度為=         ；若分別計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 =       ．
③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825000919539619.png" style="vertical-align:middle;" />，請寫出誤差的主要原因                           ．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系。裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出�，F(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）。已知重力加速度為g，不計滑輪的重力。某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點O的傾斜直線，其中縱軸為鋁箱的加速度大小，橫軸應(yīng)為__________（用所給字母表示）；當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線_______________（填選項前的字母）
A．偏向縱軸 B．偏向橫軸
C．仍保持原方向不變 D．斜率逐漸減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如下圖(a)所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，砂和砂桶的質(zhì)量用m表示． (交流電的頻率為50Hz)

(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為　　　m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
(2)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力．
(3)在實驗中，由于沒有注意始終滿足（2）的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的(　　)

(4)某一組同學(xué)先保持砂和砂桶的質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砂和砂桶用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式求出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）（4分）①在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、電磁打點計時器、復(fù)寫紙、低壓直流電源、天平、重物、紙帶、導(dǎo)線、秒表、開關(guān)、夾子，還缺少的器材是                 。
②某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一薄的金屬圓片的直徑，讀出圖中的示數(shù)，
該金屬圓片的直徑的測量值為        cm

（2）（8分）測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實驗步驟如下：
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h；
③將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點D；
④重復(fù)步驟③，共做10次；
⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s。
用實驗中的測量量表示：

（�。┪飰KQ到達B點時的動能EkB＝__________；
（ⅱ）物塊Q到達C點時的動能EkC＝__________；
（ⅲ）在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf＝__________；
（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝__________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（9分）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A.按照圖示的裝置安裝器件；
B.將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C.用天平測出重錘的質(zhì)量；
D.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；    
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中沒有必要進行的步驟是            ，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是          。
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為，則計算重錘下落的加速度的表達式=         。(用、、、及表示)

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量是         。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示重錘和紙帶在下落的過程中受到的平均阻力大小=_________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于打點計時器的時間間隔，下列是四位同學(xué)各自發(fā)表的看法，其中正確的是_   __。
A．電源電壓越高，每打兩個點的時間間隔就越短，并且可能會打出短線
B．紙帶速度越大，每打兩個點的時間間隔就越短
C．打點計時器連續(xù)打兩個點的時間間隔由電源的頻率決定
D．如果振針?biāo)蓜�，可能會出現(xiàn)打出短線

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（13分）（1）在物理實驗中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學(xué)假說法、微小量放大法與等效替代法等。請把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)。

①在“利用打點計時器測速度”的實驗中，運用     法，可以利用打點計時器打出的紙帶測算出某點的瞬時速度：在“探究互成角度的兩個力的合成”的實驗中，分別用一個力F或兩個互成角度的F1、F2，把一個一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實驗原理采用的是       法。在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時B球松開，自由下落，A、B兩球同時開始運動，觀察到兩球同時落地。運用     法，可以判定平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。
②圖象法是物理實驗中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質(zhì)量m一定）的關(guān)系、驗證機械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個實驗中，某同學(xué)正確作出了三個實驗的相關(guān)圖象，如圖中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷，A實驗的圖象“斜率”表示         ；B實驗圖象的“斜率”表示          ；C實驗圖象的“斜率”表示           。
（2）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W。某實驗小組想通過實驗描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實驗中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動勢為4.5V）                             
B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4k）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2）
D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05);
E．滑動變阻器R1（最大阻值10,額定電流1A）
F．滑動變阻器R2（最大阻值2k,額定電流100mA）

①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實驗中所用電流表應(yīng)選用  ，滑動變阻器應(yīng)選用    。（填所選儀器前的字母序號）。
②請你為該小組設(shè)計實驗電路，并把電路圖畫在虛線內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號如圖所示）。
③操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風(fēng)扇沒啟動。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為    ，正常工作時的發(fā)熱功率為   ，機械功率為   。

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同步練習(xí)冊答案