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20.如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态.若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是(  )
A.只将绳的左端移向A′点,拉力变小B.只将绳的左端移向A′点,拉力不变
C.只将绳的右端移向B′点,拉力变小D.只将绳的右端移向B′点,拉力变大

分析 设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为S,根据几何知识和对称性,可得到sinα=$\frac{S}{L}$,当只将绳的左端移向A′点或将绳的右端移向B′点,分析α如何变化,以滑轮为研究对象,根据平衡条件分析拉力如何变化.

解答 解:设滑轮两侧绳子与竖直方向的夹角为α,绳子的长度为L,B点到墙壁的距离为S,根据几何知识和对称性,得:
sinα=$\frac{S}{L}$…①
以滑轮为研究对象,设绳子拉力大小为F,根据平衡条件得:
2Fcosα=mg,
得F=$\frac{mg}{2cosα}$…②
A、B、当只将绳的左端移向A′点,S和L均不变,则由②式得知,F不变.故A错误,B正确.
C、D、当只将绳的右端移向B′点,S增加,而L不变,则由①式得知,α增大,cosα减小,则由②式得知,F增大.故C错误,D正确.
故选:BD.

点评 本题是动态平衡问题,关键是根据几何知识分析α与绳子的长度和B点到墙壁距离的关系,也可以运用图解法,作图分析拉力的变化情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.某兴趣小组利用如图8所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”.他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验,采集多组数据.已知将此装置平衡摩擦后,小车总是由同一位置自由释放,小车上方固定一宽度为d的挡光板.
①下列关于操作中的说法,正确的是BCD.
A.调整轨道的倾角至合适位置的标志是:悬挂物连带小车在轨道上匀速运动
B.实验时,使悬挂物的质量远小于小车的质量,就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力
C.实验时,务必先接通光电门,待其正常工作后,再释放小车
D.多次实验时,一定要让小车由静止释放
②本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式,你认为合理的说法是BD.
A.甲同学把小车的末速度(v)作为横坐标,拉力对小车做的功(W)作为纵坐标,人为画出该图线后再分析得出结论
B.乙同学保持悬挂物的质量不变,以小车的位移(x)作为纵坐标,以小车的末速度的平方(v2)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论
C.丙同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m′)为纵坐标,以小车的末速度的倒数($\frac{1}{v}$)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论
D.丁同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m′)为纵坐标,以小车和悬挂物的获得的总动能$\frac{1}{2}$(m+m′v2)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论
③戊同学对实验数据进行分析.他把小车和悬挂物作为研究对象,悬挂物的重力作为合力,计算出的结果始终是:悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量,即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,你认为导致此结果的主要原因是小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点获得瞬时速度的位移.

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11.某同学做“共点的两个力的合成”实验,作出如图所示的图,其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结点.
(1)实验时以下操作正确的是CD
A.F1、F2间的夹角应当尽可能大些      
B.F1、F2的大小应当尽可能大些
C.单独拉一个绳套和同时拉两个绳套时,应保证结点O的位置相同
D.绳套的长度应适当长些
(2)由图可得结论为:在误差允许的范围内平行四边形定则是正确的.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量.如图,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则(  )
A.油滴带电荷量为$\frac{mgd}{U}$
B.电容器的电容为$\frac{kmgd}{{U}^{2}}$
C.将极板M向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示电路,电源内阻不计.
(1)求流过电阻R的电流I,I的方向如何由R1和R2的相对大小而定?
(2)设R1=R,R2-R1=△R<<R,写出I的近似式.(精确到小量$\frac{△R}{R}$的一次方)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)如果想利用$\frac{1}{2}m{v^2}$=mgh验证机械能是否守恒,关于本实验的误差,说法不正确的是A
A.选择质量较小的重物,有利于减小误差
B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带,有利于减小误差
C.先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
(2)在实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图2所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=2.28J,此过程中物体动能的增加量Ek=2.26J.(取g=9.8m/s2,保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.下列描述中表示时刻的是(  )
A.前2sB.第5s内C.第1s末D.1s内

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,一通电直导线位于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.磁场的磁感应强度B=0.1T,导线长度L=0.2m.当导线中的电流I=lA时,该导线所受安培力的大小为(  )
A.0.02NB.0.03NC.0.04ND.0.05N

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,物块D固定在水平地面上,其右侧面为光滑圆弧,质量为4kg的长木板C放在光滑水平地面上并与D右端P点对接不粘连,质量为5kg的光滑小滑块B静置在木板的正中间,现将另一质量为1kg的小滑块A从圆弧顶端由静止释放,下滑后无能量损失地冲上木板C,然后与B相碰,碰撞后,A、B粘连在一起,已知物块D顶端与P点的高度差为h=1.25m,A与C间的动摩擦因数为μ=0.4,A与B碰撞前瞬间,A与C的速度刚好相等,最终A、B、C相对静止且A、B没有离开C(重力加速度g=10m/s2).求:
(i)A、B、C最终的速度大小;
(ii)C的长度.

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