【題目】如圖所示，有一根可繞端點在豎直平面內(nèi)轉動的光滑直桿，一質量為的小圓環(huán)套在直桿上。在該豎直平面內(nèi)給小圓環(huán)施加一恒力，并從端由靜止釋放小圓環(huán)。改變直桿與水平方向的夾角，當直桿與水平方向的夾角為時，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，重力加速度為，則（　�。�

A.恒力一定沿與水平方向成角斜向左下的方向

B.恒力和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向成角斜向右下的方向

C.若恒力的方向水平向右，則恒力的大小為

D.恒力的最小值為

【答案】D

【解析】

A．根據(jù)題意，小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，則加速度最大，即力與重力的合力方向沿桿的方向，那么恒力F的方向不確定，故A錯誤；

B．由于小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短，即加速度方向沿桿的方向，而恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾角斜向左下的方向，即為桿的方向，小圓環(huán)與直桿間必無擠壓，故B錯誤；

C．要使時間最短，則加速度最大，即不論F多大，沿何種方向，確定的力F與mg的合力方向沿桿向下，當恒力F的方向水平向左，如圖1所示的受力，則有

故C錯誤；

D．合力F合與mg、F三力可構成矢量三角形，如圖2所示，由圖可知，當F與F合垂直時，即與斜面垂直時，F有最小，則有

故D正確。

故選D。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學習小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗。圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W。當用 2 條、3 條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第 2 次、第 3 次……實驗時（每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算。

(1) 實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是____________。

A．放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可

(2)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_____________。

A．橡皮筋處于原長狀態(tài) B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處 D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

(3)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶上的哪兩點之間的部分進行測量_________（根據(jù)如圖所示的紙帶回答，填寫字母）。

(4)實際情況是：橡皮筋對小車做的功大于小車動能增量。這一情況造成的原因可能是_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置，當一重球放在彈簧上端靜止時，彈簧上端被壓縮到b位置．現(xiàn)將重球（視為質點）從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線從靜止釋放，彈簧被重球壓縮到最低位置d．不計空氣阻力，以下關于重球運動過程的正確說法應是（ ）

A．重球下落壓縮彈簧由a至d的過程中，重球作減速運動

B．重球下落至b處獲得最大速度

C．重球由c至d過程中機械能守恒

D．重球在b位置處具有的動能小于小球由c下落到b處減少的重力勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的平行板電容器，上板帶負電，下板帶正電，斷開電源后一帶電小球以速度水平射入電場，且沿下板邊緣飛出，若下板不動，將上板上移一小段距離，小球仍以相同的速度從原處飛入，則帶電小球（　�。�

A.將打在下板中央

B.仍沿原軌跡由下板邊緣飛出

C.不發(fā)生偏轉，沿直線運動

D.若上板不動，將下板下移一段距離，小球可能打在下板的中央

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個正方形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在磁場內(nèi)有一邊長為l、阻值為R的正方形線框，線框所在平面與磁場垂直，如果以垂直于線框邊和磁場的速度v將線框從磁場中勻速拉出，下列說法正確的是 ( )

A. 如果將線框水平向右拉出磁場，線框經(jīng)過磁場邊界過程中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流

B. 在紙面內(nèi)無論沿哪個方向將線框拉出磁場，流過線框某一截面的電荷量都相同

C. 將線框水平向右拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱與速度v成正比

D. 將線框水平向右拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱與速度v2成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用相同的靈敏電流計作表頭改裝成電流表A和電壓表V，分別將其串聯(lián)和并聯(lián)在一起，然后接入電路中.通電后關于指針的偏角情況的敘述正確的是（ ）

A.圖甲中電壓表的指針偏角與電流表的相等

B.圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的小

C.圖乙中電壓表的指針偏角與電流表的相等

D.圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中。實驗裝置及實驗中小球運動軌跡及平均落點的情況如圖所示，回答下列問題：

(1)本實驗需要測量的物理量是 ______（填選項前的字母）。

A.小球的質量ma、mb

B.小球離開斜槽后飛行的時間ta、tb

C.小球離開斜槽后飛行的水平射程xA、xB、xC

D.槽口到水平地面的豎直高度H

(2)實驗中重復多次讓小球a從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是________。

(3)放置被碰小球b前后，小球a的落點位置為分別為圖中的_______和______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從高處落到豎直放置的輕彈簧上，則小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中（　　）

A.小球的動能不斷減少

B.小球的機械能在不斷減少

C.彈簧的彈性勢能先增大后減小

D.小球到達最低點時所受彈簧的彈力等于重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列是某同學對一些概念和公式的理解，其中正確的是

A.電荷在電場中某點的電勢能，等于把它從這點移動到零電勢能位置時靜電力做的功

B.根據(jù)電容的定義式，電容器的電容與所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C.根據(jù)電場強度的定義式，電場中某點的電場強度和試探電荷的電荷量成反比

D.電源的電動勢越大，電源所能提供的電能就越多

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