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    1．如图所示，质量为从长为$\sqrt{3}$L的杆水平置于空中，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环．现在杆上施加一力，使杆和小铁环保持相对静止，在空中沿AB方向向右做匀加速直线运动，此过程铁环恰好悬于A端的正下方．已知重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）
    A．轻绳上拉力的大小为$\frac{2}{3}$mgB．轻绳对小圆环作用力的大小为mg
    C．杆的加速度大小为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$gD．需要在杆上施加力的大小为$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$（m+M）g

    分析 以环为研究对象，分析受力情况，运用正交分解法，根据牛顿第二定律求解加速度和轻绳的拉力，由力的合成法求轻绳对小圆环作用力；对整体研究，由正交分解法，根据牛顿第二定律求解外力的大小．

    解答 解：对环：设绳子的拉力大小为T，根据牛顿第二定律得：
    竖直方向：T+Tcos60°=mg
    水平方向：Tsin60°=ma，
    解得 a=$\frac{\sqrt{3}}{3}$g，T=$\frac{2}{3}$mg
    则轻绳对小圆环作用力的大小为 F合=2Tcos30°=$\sqrt{3}$mg
    设需要在杆上施加力的大小为F，方向与水平方向成α角斜向右上方．
    对整体：由牛顿第二定律得：
    水平方向：Fcosα=（M+m）a
    竖直方向：Fsinα=（M+m）g
    解得，F=$\frac{2}{3}$$\sqrt{3}$（m+M）g，α=60°，即外力方向与水平方向夹角为60°斜向右上方．
    故选：AC

    点评 本题中铁环与动滑轮相似，两侧绳子拉力大小相等，运用正交分解法研究非平衡情况时的受力情况．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．如图所示，小球的质量为2kg，线OA水平，OB与竖直方向成60°，求：
    （1）静止时OA、OB受到的拉力；
    （2）以5m/s2的加速度向上做加速运动时OA、OB受到的拉力；
    （3）以5m/s2的加速度向左做减速运动时OA、OB受到的拉力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．如图所示，在水平桌面上倒立着一个透明圆锥，底面是半径r=0.24m的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角θ=30°，有一束光线从距轴线a=0.15m处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在水平桌面上形成一个小光点，已知透明圆锥介质的折射率n=1.73，真空中光速c=3.0×108m/s，求：
    （1）光在圆锥中传播的时间t；
    （2）桌面上光点到圆锥顶点O间的距离l．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，水平虚线PQ下方有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．正方向闭合金属线框边长为l，质量为m，电阻为R，放置于PQ上方一定距离处，保持线框底边ab与PQ平行并由静止释放，当ab边到达PQ时，线框速度为v0，ab边到达PQ下方距离d（d＞l）处时，线框速度也为v0，下列说法正确的是（　　）
    A．ab边刚进入磁场时，电流方向为a→b
    B．ab边刚进入磁场时，线框做加速运动
    C．线框进入磁场过程中的最小速度可能等于$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{l^2}}}$
    D．线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsinθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，质量为2kg、上表面光滑的木板甲静止在光滑水平面上，质量为1kg可视为质点的小物体丙放在木板甲右端，质量为4kg的木板乙以5m/s的速度向左运动，与木板甲碰撞以后小物体滑到木板乙上，木板甲获得8m/s的速度，木板乙上表面与小物体的动摩擦因数为0.2，（g=10m/s2）求：
    （1）小物体在木板乙上表面滑行多长时间相对木板乙静止？
    （2）要使小物体不从木板乙上滑落，木板乙至少要多长？

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    6．在关于牛顿第三定律的DIS实验中，所用传感器（如图所示）的名称是：力传感器，根据测量所得到的图象（如图左侧）可知，在t=18s时，相互作用力的大小是9.5N．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．一交流发电机产生的感应电动势随时间变化的图象如图所示．求：
    （1）当t=100s时，电动势的瞬时值；
    （2）当线圈第一次转到什么位置时，感应电动势的瞬时值为最大值的一半？
    （3）已知线圈面积为16cm2，共25匝，那么匀强磁场的磁感应强度B为？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．两个长度相同的轻质弹簧，一端挂在半径R=0.5m的半圆型竖直支架上．另一端挂上质量为M=1kg的物体，结点恰好在圆心O点，弹簧K2处于水平；弹簧K1与竖直半径成37°角．如图所示．已知弹簧K1的倔强系数K1=62.5N/m，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求
    （1）弹簧K2的倔强系数K2
    （2）弹簧的原长．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．某同学用图（甲）所示的实验装置验证碰撞中动量守恒定律，他用两个完全相同的小钢球A、B进行实验，首先该同学使球A自斜槽某一高度由静止释放，从槽的末端水平飞出，测出球A落在水平地面上的点P与球飞出点在地面上竖直投影O的距离LOP．然后该同学使球A自同一高度由静止释放，在槽的末端与静止的球B发生非对心弹性碰撞，如图（乙）．碰撞后两球向不同方向运动，测出两球落地点M、N与O点间的距离LOM、LON，该同学多次重复上述实验过程，并将测量值取平均值．在忽略小球半径的情况下，对该实验的结果，分析正确的是（　　）
    A．LOP=LOM+LON
    B．LOP2=LOM2+LON2
    C．OM、ON与OP间的夹角大小一定相等
    D．OM与ON间夹角大小与两球碰撞的方向有关

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