16.如圖所示,形狀完全相同的兩個圓柱體a、b靠在一起,兩圓柱體的表面光滑,重力均為G,其中b的下半部分剛好固定在水平面MN的下方,上半部分露出水平面,a靜止在水平面上.現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F,可緩慢地將a拉離水平面直到滑上b的頂端.對該過程分析,應(yīng)有( 。
A.拉力F先增大后減小,最大值是G
B.開始時拉力F最大,為$\sqrt{3}$G,以后逐漸減小直至為0
C.a、b間的壓力逐漸減小
D.a、b間的壓力由0逐漸增大后又減小,最大為G

分析 a球緩慢上升,合力近似為零,分析a受力情況,由平衡條件得到F以及b球?qū)的支持力與θ的關(guān)系式,即可分析其變化.

解答 解:對a圓柱體受力分析,設(shè)a、b間的壓力大小FN,由平衡條件可得FNsin θ=G,F(xiàn)Ncos θ=F,解得FN=$\frac{G}{sinθ}$,F(xiàn)=$\frac{G}{tanθ}$,F(xiàn)N隨θ的增大而減小,開始時θ=30°,F(xiàn)N最大為2G,當(dāng)θ=90°時,F(xiàn)N=G,F(xiàn)隨θ的增大而減小,開始時θ=30°,F(xiàn)最大值Fmax=$\frac{G}{tan30°}=\sqrt{3}$G,當(dāng)θ=90°時,F(xiàn)最小,為零,故BC正確,AD錯誤.
故選:BC

點評 本題運用隔離法研究,分析a球受力情況,得到兩個力的表達(dá)式是解題的關(guān)鍵,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.某同學(xué)驗證物體質(zhì)量一定時加速度與合力的關(guān)系,實驗裝置如圖1所示.主要思路是通過改變懸掛小鉤碼的質(zhì)量,改變小車所受拉力,并測得小車的加速度.將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點、畫線,觀察圖線特點.

(1)實驗中應(yīng)該滿足:鉤碼的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的關(guān)系為M>>m.
(2)如圖2所示為本實驗中得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.為了盡量減小誤差,則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$,計算得加速度大小a=0.64m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(3)經(jīng)過6次實驗,獲得了6組對應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點、畫線,得到如圖3所示的a-F圖線.發(fā)現(xiàn)圖線不過原點,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn):并非人為的偶然誤差所致,那么,你認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是小車前進過程中受到滑動摩擦力.學(xué)習(xí)牛頓第二定律后,你認(rèn)為圖3中圖線的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù). 
(4)經(jīng)過6次實驗,獲得了6組對應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描點、畫線,得到如圖3所示的a-F圖線.發(fā)現(xiàn)圖線不過原點,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn):并非人為的偶然誤差所致,學(xué)習(xí)牛頓第二定律后,你認(rèn)為根據(jù)圖3中圖線可以知道小車運動中的摩擦力為0.02N,小車的質(zhì)量M=0.10kg(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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7.一輛汽車在平直的公路上行駛,剎車后它的位移與時間的關(guān)系為x=15t-2t2求:
(1)2s末的位移;
(2)物體的初速度v0和加速度a;
(3)汽車的停車時間.

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4.質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=4t+t2 (各物理量均采用國際單位制單位),則該質(zhì)點( 。
A.第1s內(nèi)的位移是4 mB.前2s內(nèi)的平均速度是6 m/s
C.任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1 mD.任意1s內(nèi)的速度增量都是1 m/s

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11.甲、乙兩人在某一直道上完成200m的賽跑,他們同時、同地由靜止開始運動,都經(jīng)過4s的勻加速,甲的爆發(fā)力比乙強,加速過程甲跑了20m、乙跑了18m;然后都將做一段時間的勻速運動,乙的耐力比甲強,勻速持續(xù)時間甲為10s、乙為13s,因為體力、毅力的原因,他們都將做勻減速運動的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)時間都為2s,且速度都降為8m/s,最后沖刺階段以8m/s的速度勻速達(dá)到終點.求:
(1)甲做勻減速運動的加速度;
(2)甲沖刺階段完成的位移大小.

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1.如圖所示,邊長為l的正六邊形abcdef中,存在垂直該平面向內(nèi)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.a(chǎn)點處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的同種粒子,粒子的速度大小不同,方向始終垂直ab邊且與磁場垂直.不計粒子的重力,當(dāng)粒子的速度為v時,粒子恰好經(jīng)過b點.下列說法正確的是( 。
A.速度小于v的粒子在磁場中運動時間為$\frac{πm}{2qB}$
B.經(jīng)過c點的粒子在磁場中做圓周運動的半徑為l
C.經(jīng)過d點的粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πm}{4qB}$
D.速度大于4v的粒子一定打在cd邊上

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8.若不計空氣阻力,下運動可以看作斜拋運動的是( 。
A.斜向上方發(fā)射的探空火箭
B.球運動員遠(yuǎn)射踢出的高速旋轉(zhuǎn)的“香蕉球”沿奇妙的弧線飛入球門
C.姚明勾手投籃時拋出的籃球
D.事演習(xí)中發(fā)射的導(dǎo)彈

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5.了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程,學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考,不斷提升自己的科學(xué)素養(yǎng),往往比掌握知識本身更重要.以下符合物理發(fā)展史實的是(  )
A.伽利略將斜面實驗的結(jié)論合理外推,間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動
B.楞次發(fā)現(xiàn)磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律,即電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C.牛頓最早用扭秤實驗測出萬有引力常數(shù)
D.安培總結(jié)出了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律

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1.電子以一定的初速度沿垂直場強方向射入兩平行金屬板中間的勻強電場中,在電子能穿過該電場的情況下,若要使電子穿過平行板所需的時間減小,下列措施中可行的是( 。
A.增大兩板之間的電壓B.減小兩板之間的電壓
C.增大粒子的初速度D.減小粒子的初速度

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