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9.如图所示,小车内固定着一个倾角为60°的斜面OA,挡板OB与水平面的夹角θ=60°,可绕转轴O在竖直平面内转动.现将一质量为m的光滑圆球放在斜面与挡板之间,下列说法正确的是(  )
A.当小车与挡板均静止时,球对斜面的压力小于mg
B.保持θ=60°不变,使小车水平向右运动,则球对斜面的压力可能为零
C.保持小车静止,在θ由60°缓慢减小至15°的过程中,球对挡板的压力逐渐减小
D.保持小车静止,在θ由60°缓慢减小至15°的过程中,球对斜面的压力逐渐增大

分析 A、将小球的重力按照作用效果进行分解,结合几何关系分析;
B、如果小球对斜面的压力为零,受重力和挡板B的支持力,合力水平,说明加速度水平向右;
CD、将小球的重力按照作用效果进行分解,通过作图分析各个分力的变化情况.

解答 解:A、球处于静止状态,受力平衡,对球进行受力分析,如图所示:
FA、FB以及G构成的三角形为等边三角形,根据几何关系可知,FA=FB=mg,故A错误;
B、若保持θ=60°不变,使小车水平向右做匀加速直线运动,当FB和重力G的合力正好提供加速度时,球对斜面的压力为零,故B正确;
CD、保持小车静止,在θ由60°缓慢减小至15°的过程中,根据图象可知,FA不断减小,FB先减小后增大,根据牛顿第三定律可知,球对挡板的压力先减小后增大,对斜面的压力不断减小,故C错误,D错误;
故选:B.

点评 本题运用图解法,分析动态平衡问题,比较直观简便,也可以采用函数法,由数学知识分析力的变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端
通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数F(N)vB2-vA2(m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34
42.624.654.84
53.005.495.72
(3)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.北京时间2016年2月11日23:40左右,激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,人类首次发现了引力波.他来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程.合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,关于此双星系统,下列说法正确的是(  )
A.两个黑洞绕行的角速度相等B.两个黑洞绕行的线速度相等
C.两个黑洞绕行的向心加速度相等D.质量大的黑洞旋转半径大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.一物块放在水平地面上,受到水平推力F的作用,力F与时间t的关系如图甲所示;物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示,10s后的速度图象没有画出,重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是(  )
A.物块滑动时受到的摩擦力大小是6N
B.物块的质量为1kg
C.物块在0~10s内克服摩擦力做功为50 J
D.物块在10~15s内的位移为6.25 m

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.下列说法正确的是(  )
A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关
B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则热运动
C.当两分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D.如果气体分子总数不变,使气体温度升高,则气体分子的平均动能一定增大,因此压强也必然增大
E.晶体不一定具有各向异性

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面的倾角为θ=30°.质量均为l kg的A、B两物体用轻弹簧拴接在一起,弹簧的劲度系数为5N/cm,质量为2kg的物体C用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B连接.开始时A、B均静止在斜面上,A紧靠在挡板处,用手托住C,使细线刚好被拉直.现把手拿开,让C由静止开始运动,从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是(取g=10m/s2)(  )
A.初状态弹簧的压缩量为1cm
B.末状态弹簧的伸长量为1cm
C.物体B、C与地球组成的系统机械能守恒
D.物体C克服绳的拉力所做的功为0.2J

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示,质量mC=1kg的木块C置于足够长的木块B上,木板B的质量mB=2kg,B、C用一轻弹簧相拴接,开始时B、C静止.木块A的质量mA=0.5kg,以v0=5m/s的速度向右运动与B碰撞,碰后B的速度vB=2m/s,碰撞时间极短,接触面均光滑.求:
(i)A、B碰撞后A的速度;
(ii)弹簧最长时具有的弹性势能(结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.如图甲所示,abcd为水平放置的平行“U”形光滑金属导轨,间距l=0.2m,在两导轨间接有一电阻R=0.6Ω和一平行板电容器,在电阻R右侧的导轨间存在垂直于导轨平面,磁感应强度大小B=1T的匀强磁场,导轨的电阻不计.金属秆MN倾斜放置在导轨上,与导轨间的夹角θ=30°,单位长度(1m)的电阻r=1Ω.现让金属杆从静止开始平行于cd的方向滑动,其速度v随时间t变化的关系如图乙所示.已知金属杆在滑动过程中与导轨接触良好,可知(  )
A.电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=0.4sin5πt(V)
B.电路中感应电流的大小为0.4A
C.电路中感应电流的大小为$\frac{\sqrt{2}}{5}$A
D.若要电容器不被击穿,则其耐压值不小于0.4V

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.万有引力可以理解为:任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场,一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场相类比,那么在地球产生的引力场中的重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比(  )
A.电场强度B.电势C.电势能D.电场力

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