【题目】如图甲所示，倾角45°斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且转动逐渐加快，θ≤45°，在图丙中，两个小球对称在水平面上做圆周运动，每个小球质量均为m，轻绳与竖直方向的夹角θ，且转动逐渐加快，在θ≤45°过程中，三幅图中，斜面都静止，且小球未碰到斜面，则以下说法中正确的是
A. 甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向右
B. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力不可能为零
C. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下
D. 丙图小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动
【答案】D
【解析】
A、甲图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大小T 等于小球的重力；以斜面和滑块组成的整体为研究对象受力分析，水平方向：
，方向水平向左，故A错误；
BC、乙图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：
；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：
，可得：
，由于
，则
，可知
一定为正值，所以乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力一定沿斜面向上。若增大小球的转速，则细线与竖直方向之间的夹角增大，当
时，
，则滑块受到的摩擦力为零，故BC错误；
D、以任意一个小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：
，两个小球的质量相等，所以两根绳子的拉力的合力的方向一定沿竖直向下的方向，且合力的大小：
，可知竖直段的竖直的拉力始终与两个小球重力的和，等于
；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：
，解得：
，为负，故摩擦力的方向向下，故小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动，D正确。
发散思维新课堂系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B. 从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C. 从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D. 从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
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【题目】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A. 若圆盘转动的角速度均匀增加，则电流大小恒定
B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过R
C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的4倍
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【题目】如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程中，下列说法正确的是（ ） 、
A. 小车和物块构成的系统动量不守恒
B. 摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零
C. 物块运动过程中的最大速度为
D. 小车运动过程中的最大速度为
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【题目】μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用，图为μ氢原子的能级示意图.假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为
、
、
、
、
和
的不同频率光，且频率依次增大，则E等于（ ）
A. h(
-
) B. h(
+
) C. h
D. h
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【题目】如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻。导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动。求：
（1）导体棒ab向右做匀速运动时，产生感应电动势多大？
（2）ab两端的电压多大？
（3）导体棒ab所受的安培力多大？
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【题目】如图所示，在竖直向上磁感应强度为
匀强磁场中，两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，间距
，电阻不计，匀强磁场方向与导轨平面垂直，金属棒AB、CD水平放在两导轨上，相隔为
，棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为
，CD棒质量为
，两金属棒接入电路的总电阻
，若CD棒以
的初速度水平向右运动，在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中，下列说法正确的是
A. AB棒的最终速度大小为
B. 该过程中电路中产生的热量为
C. 该过程中通过导体横截面的电荷量为
D. 两金属板的最大距离为
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【题目】(8分)宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计）
（1）求该星球表面附近的重力加速度g＇；
（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之比M星∶M地。
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【题目】图甲为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图。现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B，电流计及开关连接成如图所示的电路。
（1）电键闭合后，下列说法中正确的是（____）
A．只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转
B．线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流计指针偏转的角度越大
C．滑动变阻器的滑片P滑动越快，电流计指针偏转的角度越大
D．滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，电流计指针不会发生偏转
（2）在实验中，如果线圈A置于线圈B中不动，因某种原因，电流计指针发生了偏转。这时，线圈B相当于产生感应电流的“电源”。这个“电源”内的非静电力是__________。如果是因为线圈A插入或拔出线圈B，导致电流计指针发生了偏转。这时，是__________转化为电能。
（3）上述实验中，线圈A、B可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示。当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转。则乙图中灵敏电流计指针向__________其接线柱方向偏转（填：正、负）。
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