18．OA是一根長為l，質(zhì)量為m的均勻鐵棒，可繞O點(diǎn)的軸自由轉(zhuǎn)動，問：當(dāng)外力F將它拉到如圖所示位置的過程中，該棒所受的重力是否改變？重力對O點(diǎn)的力臂和力矩是否改變？怎樣改變？F對O點(diǎn)的力臂和力矩是否改變？怎樣改變？

分析 物體的重力總是豎直向下的，力的作用線到支點(diǎn)的距離是力臂，力與力臂的乘積是力矩，根據(jù)題意分析答題．

解答 解：轉(zhuǎn)動過程鐵棒的質(zhì)量m不變，鐵棒受到的重力：G=mg大小不變，方向始終豎直向下，方向不變，則鐵棒的重力不變；
設(shè)鐵棒與豎直方向夾角為θ，重力對O點(diǎn)的力臂：LG=$\frac{1}{2}$lsinθ，由于l不變而θ增大，則重力的力臂增大；
重力的力矩：MG=mgLG=$\frac{1}{2}$mglsinθ，由于l、m都不變而θ增大，重力對O點(diǎn)的力矩變大；
力F對O點(diǎn)的力臂：LF=lcosθ，由于l不變而θ增大，則F的力臂減小；
由杠桿平衡條件可得：MF=MF，由于重力力矩變大，則力F的力矩變大；
答：該棒所受的重力不變；重力對O點(diǎn)的力臂增大，重力的力矩增大；
F對O點(diǎn)的力臂減小，力F的力矩增大．

點(diǎn)評 知道重力大�。篏=mg，重力方向豎直向下、知道力臂與力矩的概念是解題的前提與關(guān)鍵，根據(jù)題意即可解題，本題是一道基礎(chǔ)題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，線圈abcd水平向右穿過磁場區(qū)域B時，在以下情況中，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（　�。�
A．線圈進(jìn)入磁場的過程中
B．整個線圈都在磁場中勻速移動
C．整個線圈都在磁場中加速移動
D．線圈進(jìn)入磁場后在它所在的平面內(nèi)繞a點(diǎn)旋轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，單匝圓形線圈與勻強(qiáng)磁場垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓形線圈的電阻不計(jì)．導(dǎo)體棒a繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動，以角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線，導(dǎo)體棒的長度為l，電阻為r．定值電阻R1=R2=r和線圈構(gòu)成閉合回路，P、Q是兩個平行金屬板，兩極板間的距離為d，金屬板的長度為L．在金屬板的上邊緣，有一質(zhì)量為m且不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子豎直向下射入極板間，并從下邊離開電場．帶電粒子進(jìn)入電場的位置到P板的距離為$\fracvnpfxfr{3}$，離開電場的位置到Q板的距離為$\frac7hfvhp7{3}$．則下列說法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒a沿順時針轉(zhuǎn)動
B．PQ間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度$\frac{{B{l^2}ω}}{6d}$
C．帶電粒子的電荷量$\frac{{4{d^2}m{v_0}^2}}{{B{l^2}{L^2}ω}}$
D．若只改變P板向右平移△x（△x＜$\fract1bnz5x{3}$），帶電粒子有可能運(yùn)動后碰到Q板

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖，質(zhì)量為M=2Kg的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻不計(jì)、質(zhì)量為m=2kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形．棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.1，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱．導(dǎo)軌bc段長為L=0.5米，開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R=1Ω，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0=0.5Ω/m．以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=20T．在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a=2m/s2．
（1）求回路中感應(yīng)電流隨時間變化的表達(dá)式；
（2）經(jīng)過多長時間拉力F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=20J，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為Wf=4J，求導(dǎo)軌動能的增加量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

13．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為θ=370，導(dǎo)軌間距為 lm，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長．兩根金屬棒 ab 和 a'b'的質(zhì)量都是0.3kg，電阻都是 1Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒a'b'和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)金屬棒a'b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．金屬棒ab和導(dǎo)軌無摩擦，導(dǎo)軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小相同．用外力讓a'b'固定不動，將金屬棒ab 由靜止釋放，當(dāng) ab 下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為 18W．求：
（1）ab 棒達(dá)到的最大速度；
（2）從ab棒開始下落到其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，流過ab棒的電量是15C，此過程中ab棒產(chǎn)生的焦耳熱 Q；
（3）在ab棒下滑過程中某時刻將 a'b'固定解除，為確保a'b'始終保持靜止，則a′b'固定解除時ab棒的速度大小滿足什么條件？（ g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8 ）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy，把一塊彈性擋板裝置在x軸負(fù)半軸上，板的一端與原點(diǎn)O點(diǎn)重合，擋板上距O點(diǎn)距離L1=9m處有一小孔M，在y軸上距O點(diǎn)距離L2=3m處有一點(diǎn)N．在坐標(biāo)系的I、Ⅲ、Ⅳ象限存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，小孔M正上方高h(yuǎn)處有一直徑略小于小孔寬度的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量m=1.0×10-3kg，電荷量為1.0×10-3C，由靜止釋放帶電小球，小球經(jīng)過小孔M后進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，恰好做勻速直線運(yùn)動．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2．
（1）求電場強(qiáng)度E的大�。�
（2）保持其他條件不變，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ象限空間內(nèi)再加一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，由靜止釋放小球，當(dāng)h多大時，小球通過小孔M后不與擋板碰撞且恰好通過N點(diǎn)．
（3）保持上一問中的電場、磁場不變，適當(dāng)改變h值，小球仍由靜止釋放，通過小孔后與擋板發(fā)生碰撞也恰好通過N點(diǎn)（小球與擋板相碰后以原速率反彈，碰撞時間不計(jì)，碰撞后電量不變），求h的可能值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，金屬球A整體上不帶電，在金屬球A內(nèi)有兩個球形空腔，兩空腔中心各放置一點(diǎn)電荷q1和q2．另外，在金屬球A外遠(yuǎn)處放置一點(diǎn)電荷q（q至A的中心距離r遠(yuǎn)大于球A的半徑R）．試求作用在A、q1、q2、q上的靜電力各多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列說法正確的是（　�。�
A．“嫦娥一號”衛(wèi)星于2007年10月24日18時5分點(diǎn)火發(fā)射18時5分是時間
B．物體沿某一直線運(yùn)動，那么通過的路程就是位移
C．研究從北京開往上海的一列火車的運(yùn)行速度時可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)
D．任何情況下，只有地球才是最理想的參考系

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．國際單位制中，長度的單位是（　�。�
A．千米（km）B．米（m）C．毫米（mm）D．納米（nm）

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同步練習(xí)冊答案