20.如圖所示,質(zhì)量為m的A球與質(zhì)量為2m的小球B通過三段輕繩懸掛在天花板和墻壁之間,已知第一段繩與豎直方向夾角為45°,重力加速度為g,求第二段繩子中的彈力F2的大。

分析 先以兩球組成的整體為研究對象,根據(jù)平衡條件求出水平繩子的拉力,再以B球為研究對象,運(yùn)用正交分解法求第二段繩子中的彈力F2的大小.

解答 解:以兩球組成的整體為研究對象,分析受力如圖1所示,由平衡條件知:3mg與F3的合力與F1等大反向,則得:F3=3mgtan45°=3mg
再以B球為研究對象,分析受力如圖2所示.設(shè)第二段繩子與水平方向的夾角為α,根據(jù)平衡條件得:
水平方向有 F2cosα=F3;
豎直方向有 F2sinα=2mg;
由數(shù)學(xué)知識解得 F2=$\sqrt{{F}_{3}^{2}+(2mg)^{2}}$=$\sqrt{(3mg)^{2}+(2mg)^{2}}$=$\sqrt{13}$mg
答:第二段繩子中的彈力F2的大小為$\sqrt{13}$mg.

點(diǎn)評 本題的關(guān)鍵要靈活選擇研究對象,正確分析受力情況.求繩子的張力利用的是正交分解法,比較直觀,容易理解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間(x-t)圖線,由圖可知(  )
A.在t1時刻,a、b兩車的運(yùn)動方向相同
B.在t2時刻,a、b兩車的速度相同
C.在t1到t3這段時間內(nèi),a、b兩車的平均速率相等
D.在t1到t3這段時間內(nèi),a、b兩車的平均速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,足夠長木板A放在光滑的水平面上,長木板的質(zhì)量為M=2kg,質(zhì)量為m=1kg的物塊B以水平初速度v0=3m/s從A的一端滑上水平上表面,長木板A與物塊B之間的摩擦因數(shù)為0.2.求:
(1)摩擦力分別對長木板A與物塊B做的功.
(2)A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,一個重G=200N的物體,在粗糙水平面上向左運(yùn)動,物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.1,同時物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用,則物體的合力是( 。
A.10N,方向向左B.20N,方向向右C.30N,方向向左D.30N,方向向右

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.下列四幅圖涉及到不同的物理知識,其中說法正確的是( 。
A.圖甲:光電效應(yīng)中,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比
B.圖乙:鈾核裂變中放出新的中子又引起新的裂變,形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
C.圖丙:氫原子能級是分立的,但原子發(fā)射光子的頻率是連續(xù)的
D.圖。罕R瑟福通過α粒子散射實驗,提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并估算出原子核的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.物體的內(nèi)能增加,一定要吸收熱量
C.凡是不違背能量守恒定律的實驗構(gòu)想,都是能夠?qū)崿F(xiàn)的
D.物體的溫度為0℃時,物體分子的平均動能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.我國于2007年10月24日發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星簡化后的路線示意圖如圖所示,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道,然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動”后被月球捕獲,進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,以后衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過幾次“剎車制動”最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動,則下面說法正確的是( 。
A.若停泊軌道距地球表面600km,地球的自轉(zhuǎn)周期為T,則衛(wèi)星在停泊軌道上圓周運(yùn)動的周期很接近于T
B.若T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ、Ⅱ和圓形軌道Ⅲ的周期,則T1<T2<T3
C.若 a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個軌道運(yùn)動到P點(diǎn)的加速度,則a1>a2>a3
D.若地球表面的重力加速度為g,則衛(wèi)星在軌道Ⅲ上做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度很接近于$\frac{1}{6}$g

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.(1)固定在水平面上的氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,大氣壓強(qiáng)恒定不變,活塞與氣缸壁光滑接觸且不漏氣.現(xiàn)用水平外力拉活塞緩慢地向右移動一段距離,在此過程中,下列說法正確的是A
A.該氣體溫度不變,壓強(qiáng)減小
B.該氣體壓強(qiáng)不變,溫度降低
C.水平外力大小不變
D.因為有水平外力作用,此過程違反熱力學(xué)第二定律
(2)(1)所研究的過程中,如果環(huán)境溫度發(fā)生變化,氣缸中的氣體推動活塞做功3×105J,同時吸收熱量為2×105J,則此過程中理想氣體的內(nèi)能是增加還是減少?增加或減少了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波長不小于30cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=10cm處的兩個質(zhì)點(diǎn).t=0時開始觀測,此時質(zhì)點(diǎn)O的位移為y=5cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置;t=$\frac{2}{3}$s時,質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置,t=1$\frac{1}{3}$ s時,質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置.求:
(1)簡諧波的周期、波速和波長;
(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式.

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