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20．如圖所示，A，B兩個質量均為m的小球用輕質細繩相連，另一輕質細繩一端系A球，另一端固定于墻上的O點，力F作用在B球上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時OA繩與豎直方向的夾角為α，AB繩與豎直方向的夾角為β．重力加速度為g．若改變力F的大小和方向，當系統(tǒng)再次處于靜止狀態(tài)時，AB繩與豎直方向的夾角仍為β，則力F的最小值為（　　）
A．mgsinβB．mgtanβC．2mgtanαD．2mgsinα

分析 以兩個小球組成的整體為研究對象，當F垂直于Oa線時取得最小值，根據(jù)平衡條件求解F的最小值對應的細線拉力

解答 解：以B小球為研究對象，分析受力，作出F在三個方向時整體的受力圖，根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與重力mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當F與繩子oa垂直時，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)的最小值為：
根據(jù)平衡條件得：F=mgsinβ
故選：A          

點評 本題是隱含的臨界問題，關鍵運用圖解法確定出F的范圍，得到F最小的條件，再由平衡條件進行求解

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．以下說法正確的是（　�。�
A．物體做曲線運動，其加速度一定改變
B．物體在恒力作用下運動，其速度方向一定不變
C．做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)
D．做勻速圓周運動的物體所受的合外力時刻指向圓心

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖（甲）所示，產生的交變電動勢的圖象如圖（乙）所示，則（　　） 
A．t=0.005 s時通過線框平面的磁通量最小
B．t=0.01 s時線框平面與中性面重合
C．線框產生的交變電動勢有效值約為220 V
D．線框產生的交變電動勢的頻率為0.02 Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷．例如，從解的物理量單位、解隨某些已知量變化的趨勢、解在一些特殊條件下的結果等方面進行分析，并與預期結果、實驗結論等進行比較，從而判斷解的合理性或正確性．如圖所示，在光滑的水平面上有一質量為M、傾角為θ的光滑斜面，其上有一質量為m的物塊，物塊在沿斜面下滑的過程中對斜面壓力的合理表達式應為（　　）
A．$\frac{mgsinθ}{M+mco{s}^{2}θ}$B．$\frac{Mmgsinθ}{M+msinθcosθ}$
C．$\frac{Mmgcosθ}{M+msi{n}^{2}θ}$D．mgcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖（甲）所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，有一個質量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始向下運動，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體的機械能E隨位移x的變化關系如圖（乙）所示，其中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線為平行于x軸的直線，則下列說法中正確的是（　�。�
A．在0～x2過程中，物體先加速后勻速
B．在0～x1過程中，物體的加速度一直增大
C．在x1～x2過程中，物體的加速度為gsinθ
D．在0～x2過程中，拉力F做的功為WF=E2-E1+μmgcosθx2

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，一質量為m=3kg物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止開始從傾角θ=30°的光滑斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運動，經時間t撤去力F，物體又經過時間t回到出發(fā)點，斜面足夠長．（g取10m/s2）
（1）恒力F的大小；
（2）如果t=3s，求物體回到出發(fā)點的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質量為m=1kg的物體自空間O點以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點，其軌跡為一拋物線．現(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點由靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道．P為滑道上一點，OP連線與豎直成45°角，則在P點時物體的速度是10m/s，取g=10m/s2，下列說法正確的是（　�。�
A．從O運動到P點的時間大于$\frac{2{v}_{0}}{g}$
B．物體沿滑到經過P點時速度的水平分量為5m/s
C．物體做平拋運動的水平初速度v0為2$\sqrt{5}$m/s
D．物體沿滑道經過P點時重力的功率為40$\sqrt{5}$w

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，一等邊三角形MNQ的邊長為2L，P為MN邊的中點．水平線MN以下是豎直向上的勻強電場，三角形MNQ內的區(qū)域I有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B0；三角形MNQ外、水平線MN以上的區(qū)域Ⅱ有方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小也為B0，一帶正電的粒子從P點正下方，距離P為L的O點由靜止釋放，通過電場后粒子以速度v0從P點沿垂直MN進人磁場區(qū)域I；再從NQ邊沿垂直NQ邊進人區(qū)域Ⅱ，最終粒子又回到O點，帶電粒子的重力忽略不計．則：
（1）求該粒子的比荷$\frac{q}{m}$和勻強電場的場強大小E；
（2）求該粒子從O點運動再次回到O點的時間T；
（3）若區(qū)域Ⅰ內磁感應強度為3B0，區(qū)域Ⅱ內磁場的磁感應強度為1.5B0，則粒子再次回到O點過程通過的路程是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，質量為m的物體在豎直向上的恒定外力F作用下豎直向上做勻加速直線運動，經過時間t，力F做的功為W，此時撤去恒力F，物體又經時間t回到了出發(fā)點，若以出發(fā)點所在水平面為重力勢能的零勢能面，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（　　）
A．恒力F的大小為$\frac{4}{3}mg$
B．從物體開始運動到回到出發(fā)點的過程中，物體的機械能增加了W
C．回到出發(fā)點時重力的瞬間功率為2$\sqrt{m{g}^{2}W}$
D．撤去恒力F時，物體的動能和勢能恰好相等

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