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2.如图所示,直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁,另一端固定一个小滑轮C,细绳下端挂一重物,细绳的AC段水平.不计直杆、滑轮及细绳的质量,忽略所有摩擦.若将细绳的端点A稍向下移至A′点,使之重新平衡,则此时滑轮C的位置(  )
A.在AA′之间B.与A′点等高C.在A′点之下D.在A点之上

分析 由于杆一直平衡,对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下,两根细绳的拉力大小相等且等于物体的重力G,根据平行四边形定则分析即可.

解答 解:由于杆一直平衡,对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下,又由于同一根绳子的张力处处相等,而且两根细绳的拉力大小相等且等于物体的重力G,根据平行四边形定则,合力一定在角平分线上,
若将细绳的端点A稍向下移至A′点,若杆不动,则∠A′CB<∠BCG,则不能平衡,若要杆再次平衡,则两绳的合力一定还在角平分线上,所以BC杆应向上转动一定的角度,此时C在A点之上,故D正确.
故选:D

点评 本题是动态平衡问题,关键要抓住滑轮的力学特性,根据对称性进行分析,注意两绳的合力一定沿着杆子方向.

练习册系列答案
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12.回旋加速器的工作原理示意图如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响,则下列说法正确的是(  )
A.质子被加速后的最大速度不可能超过2πRf
B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比
C.质子第1此和第2此经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为1:$\sqrt{2}$
D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,该回旋加速器的最大动能不变

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13.如图所示,两光滑斜面与光滑水平面间夹角均为θ,两斜面末端与水平面平滑对接.可视为质点的物块A、B质量分别为m、βm(β为待定系数),物块A从左边斜面h高处由静止开始沿斜面下滑,与静止于水平轨道的物块B正面相撞,碰后物块A、B立即分开,它们能达到的最大高度均为$\frac{1}{4}$h.两物块经过斜面与水平面连接处及碰撞过程中均没有机械能损失,重力加速度为g.求:

(1)待定系数β;
(2)第一次碰撞刚结束时木块A、B各自的速度;
(3)物块A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论木块A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.

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(1)重物A运动的加速度a=0.13m/s2,打c点时重物B的速度V=0.36m/s(计算结果取两位小数)
(2)实验前用手持B且保持A、B不动,图中弹簧秤的读数为F1,下落过程中弹簧秤的读数为F2,实验后取下重物B用弹簧秤直接称B的读数为F3,用天平测得重物A与B的质量分别为M1、M2.不计弹簧秤、纸带和绳的质量.可验证超重的等式是(填正确答案标号)
A.M2a=F2-F1
B.M2a=F1-F2
C.(M1+M2)a=F1+F3

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17.某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=2.30mm.
(2)下列实验要求中不必要的一项是A(请填写选项前对应的字母).
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是C(请填写选项前对应的字母).
A.作出“t-F图象”B.作出“t2-F图象”
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A.a点的电势高于b点的电势
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