为了研究作用点相同的两个力的合力大小与哪些因素有关,甲、乙两位同学分别用相同实验器材完成了如下实验:①将橡皮筋左端固定于P点。②先用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋右端拉至某一位置并做好标记,再换用一个测力计将橡皮筋的右端拉至同一位置,如图14(a)、(b)所示。
③改变两测力计拉力方向的夹角β重复上述实验过程。他们测得的数据分别记录在表一、二中。
① 实验中,分别用两个测力计和一个测力计将橡皮筋的右端拉至同一位置的目的是 。
②分析比较表一或表二中的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
③分析比较实验序号 中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用点相同的两个力,当它们的夹角和其中一个力的大小不变时,合力随另一个力的增大而增大。
④甲同学分析表一实验数据后,提出猜想:作用点相同的两个力的合力一定大于等于其中较小的力。乙同学觉得该猜想是错误的,若要证明乙同学的观点,你认为还应研究F1、F2满足 关系时,两个力的合力大小。
如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F—t和V—t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是N。
2013年6月20日,航天员王亚平在天宫一号内进行如下实验:
①将金属圈伸进水袋再拉出,金属圈内形成一个薄薄的水膜.晃动金属圈,水膜没有破裂,原因是.
②用注射器向水球内注入少量红墨水,过一会儿,整个水球都变成了红色,原因是.
问题解决——测量电阻:
小雨想要知道未知电阻Rx的阻值,现有—个电压恒定的电源(电压值未知)、—个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联接在电源两端,否则会损坏电流表。
(1)请在方框内画出实验电路圈(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤:
①按照电路图连接实物电路;
②………… ……………………
………………………………
(2)推导出测量电阻Rx的数学表达式。
演绎式探究—探究宇宙中的双星问题:
(l)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小,其中k为常量,m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体,运动—周所用的时问叫做周期,用T表示。T与ω的关系为:。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F心=mω2r,则在m与ω一定时,F心与r的关系可用图甲中的图线 表示。
(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度都相同。如图乙所示,质量为m1、m2的双星,运动半径分别为r1、r2,它们之问的距离L=rl+r2。
请推理证明:周期
归纳式探究—.研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T。强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,
在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0。则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表:
次数 |
R0/Ω |
r/m |
B0/T |
T0/s |
I/A |
1 |
10 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
5π×l0-2 |
2 |
20 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
2.5π×l0-2 |
3 |
20 |
0.2 |
1.0 |
0.1 |
10π×l0-2 |
4 |
10 |
0.1 |
0.3 |
0.1 |
1.5π×l0-2 |
5 |
20 |
0.1 |
0.1 |
0.05 |
0.5π×l0-2 |
(1)I= k,其中k= (填上数值和单位)
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1时间内通过R1的电流I与R0的关系可以用图象中的图线表示。