【题目】如图所示，两根不可伸长的细绳A、B端分别固定在水平天花板上，O端系有一质量m＝
kg的物体，ABO组成一边长为L＝5
m的正三角形．物体受到方向水平向左的风力作用，绳BO能承受的最大拉力Fm＝20N，绳AO不会被拉断，取g＝10m/s2.
(1) 水平风力F1＝5N时，物体处于静止状态，求绳BO中的拉力大小FB；
(2) 水平风力为F2时，绳BO刚好被拉断，求F2和绳BO拉断时物体的加速度大小a；
(3) 在(2)的情况下，求物体运动过程中的最大速度vm和物体运动到最高点时与初始位置的高度差h.
【答案】(1) 
(2) 
， 
（3）
， 
【解析】试题分析：对O点受力分析，然后根据共点力平衡条件列式并结合合成法求解即可求出拉力；求出绳BO拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间水平和竖直方向的分力，水平方向由平衡条件和牛顿第二定律即可求出F2和加速度；根据动能定理即可求出最大速度vm和物体运动到最高点时与初始位置的高度差。
（1）设此时绳AO中的拉力大小FA，由平衡条件有
代入数据解得
（2）设绳BO拉断时，物体仍在原来位置，则拉断前瞬间水平和竖直方向的分力分别为
由于
，说明物体仍在原来位置，此时绳AO中的拉力大小为0．
水平方向由平衡条件有 
绳BO被拉断后，物体做圆周运动，拉断时加速度方向沿圆切线方向，则
解得： 
（3）设绳AO向左摆到与水平方向的夹角为θ时，物体运动的速度最大，则
联立解得： 
设绳AO向左摆到与水平方向的夹角为α时，物体到达最高点，则
解得： 
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲所示，在光滑水平面上有一质量为m1=1kg的足够长的木板，其上叠放一质量为m2=2kg的木块，木块和木板之间的动摩擦因数μ=0.5，假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平拉力F=3t (N)，重力加速度大小g=10m/s2。
⑴求木块和木板相对静止一起运动的时间t1；
⑵通过计算，在图乙中利用已经给出的坐标数据，画出木板和木块的加速度随时间t变化的图象。（取水平拉力F的方向为正方向）
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】（多选）如图甲所示，光滑绝缘水平面上，虚线MN的右侧存在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场，MN的左侧有一质量m＝0.1 kg的矩形线圈abcd，bc边长L1＝0.2 m，电阻R＝2 Ω.t＝0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1 s，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．则（ ）
A．恒定拉力大小为0.05 N
B．线圈在第2 s内的加速度大小为1 m/s2
C．线圈ab边长L2＝0.5 m
D．在第2 s内流过线圈的电荷量为0.2 C
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某区域的电场线分布如图所示，一电场线上有P、Q两点，一电子以速度v0从P点向Q点运动，经过时间t1到达Q点时速度大小为v1.一正电子(带正电，质量、电荷量均与电子相同)以大小为v0的速度从Q点向P点运动，经过时间t2到达P点时速度大小为v2，不计正、负电子受到的重力．则( )
A. v1<v2 B. v1＝v2 C. t1>t2 D. t1＝t2
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】下列说法正确的是________
A．当一定量的气体吸热时，其内能可能减小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
D．当液体与大气接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体的温度有关
【答案】ADE
【解析】根据热力学第一定律
，如果气体吸热少而对外做功多，则内能可能减小，故选项A正确；温度高低反映的是分子运动的平均动能，故选项B错误；微观的分子运动的平均动能与物体宏观的运动状态无关，故选项C错误；由液体的表面张力可知，选项D正确；根据气体压强的微观解释可知，选项E正确.
【题型】填空题
【结束】
129
【题目】如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当气体温度为20℃时，水银深H＝10 cm，气柱长L＝20 cm，大气压强p0＝75 cmHg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中．
①求活塞B移动后筒内气体的压强；
②求活塞B向上移动的距离；
③此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】一列简谐横波，某时刻的图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是_______
A．这列波沿x轴负向传播
B．这列波的波速是25 m/s
C．质点P将比质点Q先回到平衡位置
D．经过Δt＝0.4 s，A质点通过的路程为4 m
E．经过Δt＝0.8 s，A质点通过的位移为8 m
【答案】ADE
【解析】由A质点的振动图象可知，下一时刻其正向位移在增大，结合甲图可知这列波沿x轴负向传播，故A项正确；由甲图可知λ=20 m，由乙图可知，T=0.8 s，则
，故B项正确；由于这列波沿x轴负向传播，所以质点P正向负方向运动，所以质点Q将比质点P先回到平衡位置，故C项错；经过Δt=0.4s，A质点通过的路程为振幅的两倍，即4 m，故D项正确；经过Δt=0.8 s，A质点回到平衡位置，即通过的位移为0，故E项错．
【题型】填空题
【结束】
113
【题目】如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为
，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d.求：
①这种光在玻璃和水中传播的速度；
②水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，直径MN与屏X1X2垂直，半径OO′与屏X1X2平行，∠P1OM＝∠P2OM＝45°，玻璃对可见光的全反射临界角C<45°，不考虑光在玻璃中的多次反射，则下列说法正确的是________．
A．若紫光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上会形成两个光斑
B．若红光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑
C．若紫光沿P2O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑
D．红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快
E．红光在玻璃砖中的波长比紫光的长
【答案】BDE
【解析】入射角
。若红光或紫光沿P1O方向射入玻璃砖，在MN界面发生全反射而不发生折射，则在屏上只能形成一个光斑，选项B正确，A错误；若紫光沿P2O方向射入玻璃砖，在MN界面既发生反射，也发生折射，则在屏上会形成两个光斑，选项C错误；红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快，选项D正确；红光的频率比紫光的小，由
知红光在玻璃砖中的波长比紫光的长，选项E正确．
【题型】填空题
【结束】
131
【题目】如图所示，真空中有一个半径为R＝0.1m、质量分布均匀的玻璃球，频率为f＝5.0×1014Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD＝120°，玻璃球对该激光束的折射率为
.求：
①此激光束在真空中的波长；
②此激光束进入玻璃时的入射角α；
③此激光束穿越玻璃球的时间．
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量为 m＝1 kg的长方体金属滑块夹在竖直挡板 M、N 之间，M、N与金属滑块间动摩擦因数均为 μ＝0.2，金属滑块与一劲度系数为k＝200N/m的轻弹簧相连接，轻弹簧下端固定，挡板M固定不动，挡板N与一智能调节装置相连接(调整挡板与滑块间的压力)。起初滑块静止，挡板与滑块间的压力为0.现有一质量也为m的物体从距滑块L＝20 cm处自由落下，与滑块瞬间完成碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块下滑过程中做匀减速运动，且下移距离为l＝10 cm时速度减为0，挡板对滑块的压力需随滑块下移而变化，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。g 取10 m/s2，求：
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；
(2)当滑块下移距离为d＝5 cm时挡板对滑块压力的大小；
(3)已知弹簧的弹性势能的表达式为Ep＝
kx2(式中k为弹簧劲度系数，x为弹簧的伸长或压缩量)，求滑块速度减为零的过程中，挡板对滑块的摩擦力所做的功。
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科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如下图所示，两平行光滑金属导轨间距
，导轨平面与水平面的夹角
，上端接有
的电阻；导轨内上部有方向垂直轨道面向上、面积
的有界均匀磁场，磁感应强度B大小随时间t变化，关系为
（
，且为常量）；下部区域ABCD内有大小
的匀强磁场，磁场方向垂直轨道面向下，AB、CD与导轨垂直，距离d=1.04m。现将金属棒MN置于两磁场之间的无磁场区域，并与导轨垂直；在t=0时由静止释放金属棒，金属棒以
的加速度匀加速通过ABCD区域。已知金属棒质量
，且运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，除R外所有电阻均忽略不计，
。求
（1）金属棒在ABCD区域中运动时电流大小及方向；
（2）k值及金属棒从静止到通过ABCD区域所用的时间。
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