19．如圖所示，A、B是帶有等量同種電荷的兩個小球，它們的質(zhì)量都是m，它們的懸線長度都是L，懸線上端部固定在同一點O，B球懸線豎直且被固定，A球在力的作用下，在偏離B球X的地方靜止不動，此時A受繩的拉力為F，現(xiàn)在保持其他條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距離B球為$\frac{1}{2}$X處平衡，不考慮靜電感應(yīng)作用，則求：
（1）此時A受到的繩子的拉力大小與原拉力F的比值．
（2）此時A球質(zhì)量與原質(zhì)量m的比值．

分析 分析小球的受力情況，作出力圖，運用三角形相似法得到繩的拉力與庫侖力的關(guān)系．當(dāng)AB間距離變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，庫侖力變?yōu)樵瓉淼?倍，即可得到繩的拉力為原來的多少倍．同理可得出質(zhì)量之比．

解答 解：（1）小球受到重力mg、庫侖力F庫和繩的拉力FT，由平衡條件得知，mg、F庫的合力與F大小相等、方向相反，作出mg、F庫的合力如圖，
由三角形相似得：$\frac{{F}_{庫}}{x}$=$\frac{F}{L}$=$\frac{mg}{L}$
得：FT=$\frac{{F}_{庫}}{x}$L
根據(jù)庫侖定律得知，當(dāng)AB間距離x變化為$\frac{1}{2}$x時，庫侖力F庫變?yōu)樵瓉淼?倍，L不變，則得F變?yōu)樵瓉淼?倍，即得后來繩的拉力大小為8FT．
（2）同理可知，重力也變成原來的8倍；
答：（1）此時A受到的繩子的拉力大小與原拉力F的比值為8．
（2）此時A球質(zhì)量與原質(zhì)量m的比值為8．

點評 本題考查動態(tài)的平衡問題的分析，根據(jù)平衡的條件，運用三角形相似法得到拉力的關(guān)系式分析即可得出結(jié)論．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在利用重物自由下落“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，有如下器材：
A．打點計時器    B．低壓交流電源（附導(dǎo)線）
C．天平（附砝碼）D．鐵架臺（附夾子）
E．重錘（附夾子）F．紙帶
G．秒表       H．復(fù)寫紙
（1）其中不必要的器材是CG；還缺少的器材是刻度尺；（填代碼）
（2）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點（靜止點），A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.85cm．打點計時器電源為50Hz的交流電．
若重錘質(zhì)量為m，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得：當(dāng)打點計時器打到B點時，重錘的重力勢能比開始下落時減少了1.88mJ；此時重錘的動能比開始下落時增加了1.96mJ，根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題可能是做實驗時先釋放了紙帶然后再合上打點計時器的電鍵（找出一種原因即可）；

（3）如果重錘下落高度為h時對應(yīng)的速度為v，以$\frac{v^2}{2}$為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線，則圖線斜率的數(shù)值在理論上等于重力加速度g．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，在原、副線圈回路中分別接有R1、R2兩個定值電阻且R1=2R2．原線圈一側(cè)接在電壓為UAB=12V的正弦交流電源上，如圖所示．則（　�。�
A．UAB：UCD=2：1
B．R2兩端電壓為4V
C．原、副線圈回路消耗的功率之比p1：p2=1：1
D．若AB間改接電壓仍為12V的直流電源，則原、副線圈回路電流之比I1：I2=1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實驗的問題：

（1）該同學(xué)在實驗前準(zhǔn)備了圖中所示的實驗裝置及下列輔助器材：
A．交流電源、導(dǎo)線
B．天平（含配套砝碼）
C．秒表
D．刻度尺
E．細(xì)線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C（填代號）
（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖甲所示，已知打點計時器打點時間間隔T=0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點跡B時，小車運動的速度vB=0.680m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a=1.61m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）在驗證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是平衡摩擦力過度，圖線在末端彎曲的原因是沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．
（4）該實驗中，若砂桶和砂的質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，細(xì)線對小車的拉力為F，則拉力F與mg的關(guān)系式為F=$\frac{M}{M+m}$mg，若要使|$\frac{mg-F}{mg}$|＜10%，則m與M的關(guān)系應(yīng)滿足m＜$\frac{1}{9}$M．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．為了研究超重與失重現(xiàn)象，某同學(xué)把一體重計放在電梯的地板上，并將一物體放在體重計上隨電梯運動并觀察體重計示數(shù)的變化情況．下表記錄了幾個特定時刻體重計的示數(shù)（表內(nèi)時間不表示先后順序）
時間t0t1t2t3
體重計示數(shù)（kg）45.040.050.045.0
若已知t0時刻電梯靜止，則（　�。�
A．t1和t2時刻電梯的加速度方向一定相反
B．t1和t2時刻物體的質(zhì)量并沒有發(fā)生變化，但所受重力發(fā)生了變化
C．t1和t2時刻電梯運動的加速度大小相等，運動方向一定相反
D．t3時刻電梯一定向上運動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點；圖（b）為質(zhì)點Q的振動圖象，下列說法正確的是（　�。�
A．在t=0.10s時，質(zhì)點Q向y軸正方向運動
B．在t=0.25s時，質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同
C．從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m
D．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm
E．質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s（T＞0.2s）時刻的波形如圖中虛線所示．P是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點xP=2.5m處的一個質(zhì)點，t=0時刻P質(zhì)點正向y軸負(fù)方向運動．則下列說法正確的是（　�。�
A．該波向x軸正方向傳播
B．質(zhì)點P的振幅為0.1m
C．該波的頻率為$\frac{15}{4}$Hz
D．該波的傳播速度為15m/s
E．在t=0.2s時刻，與P相距1m處的質(zhì)點沿x軸負(fù)方向運動

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1s內(nèi)位移為6m，停止運動前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：
（1）運動過程中加速度的大�。�
（2）t=0時刻的速度大�。�
（3）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在學(xué)校實驗室中測繪一只“2.5V，0.5W”小燈泡的伏安特性曲線，采用的電路如圖1所示．實驗室備有下列實驗器材
A．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ）
B．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為10Ω）
C．變阻器R1（0～10Ω，0.6A）
D．變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
E．電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干

（1）實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器為C．（填寫序號）
（2）電流表示數(shù)比小燈泡中的電流偏大．﹙填“偏大”、“偏小”或“相等”﹚
（3）如圖2，若I-U圖象中的虛線Ⅰ或Ⅱ表示小燈泡真實的伏安特性曲線，與實驗中得到的實線相比，虛線II （填Ⅰ或Ⅱ）才是其真實的伏安特性曲線．

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同步練習(xí)冊答案