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13.如图是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是(  )
A.只增加绳的长度B.只增加重物的质量
C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距减小

分析 以滑轮为研究对象,根据平衡条件得出脚所受的拉力与绳的拉力的关系,再选择可采取的方法.

解答 解:设脚所受的拉力为F,绳子的拉力为T,则有F=2Tcosθ
A、只增加绳的长度,重物的质量不变,绳子的拉力T不变,根据力的平衡知识可知θ仍不变,脚所受的拉力F不变.故A错误.
B、只增加重物的质量,绳子的拉力T增大,脚所受的拉力F增大,故B正确.
C、只将病人的脚向左移动,θ减小,绳子的拉力T不变,则由F=2Tcosθ得知,脚所受的拉力F增大.故C正确.
D、只将两定滑轮的间距减小,θ减小,绳子的拉力T不变,则由F=2Tcosθ得知,脚所受的拉力F增大.故D正确.
故选:BCD.

点评 本题实质中动态平衡问题,采用的是函数法,考查运用物理知识分析实际问题的能力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.一电流表的内阻Rg约在1kΩ~2kΩ之间,现要测量它的内阻,提供的器材有:
待测电流表(量程250μA);
电源E(1.5V,内阻0.6Ω)
电阻箱RA(0~9999Ω);
滑动变阻器R1(0~20Ω,1A);
滑动变阻器R2(0~250Ω,0.6A);
滑动变阻器R3((0~1kΩ,0.3A);
标准电流表G1(量程10μA);
标准电流表G2(量程250μA);
单刀单掷开关S1,单刀单掷开关S2及若干导线.
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图所示的电路图,正确连接电路;
Ⅱ.闭合开关S1,将S2接在1端,调节滑动变阻器的滑片P于某一位置,使表达列满刻度Ig
Ⅲ.闭合开关S1,将S2接在2端,调节电阻箱阻值,使表电流仍为Ig,记下电阻箱的阻值R.
回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用R1,标准电流表应选用G2
(2)测量前应将滑动变阻器的滑片P调到a(填“a”或“b”),电阻箱RA的阻值调至最大(填“最大”或“最小”).
(3)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的电流表的内阻的测量值与其真实值相比相等(填“偏大”“偏小”或“相等”).
(4)若要将电流表的量程扩大为I,结合前述实验过程中测量的结果写出须在上并联的分流电阻Rx的表达式为Rx=$\frac{{I}_{g}R}{I-{I}_{g}}$(用I、Ig、R表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.下列说法中正确的是(  )
A.在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零
B.法拉第首先提出用电场线和磁感线描绘抽象的电场和磁场这种形象化的研究方法
C.磁场中某点磁感应强度的方向,与放在该点的一小段检验电流元所受磁场力的方向在一条直线上
D.场强表达式E=$\frac{F}{q}$和加速度表达式a=$\frac{F}{m}$都是利用比值法得到的定义式

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.下列说法正确的是(  )
A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极
B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.某同学用多用电表粗测一电阻值,选用×100倍率且操作方法正确,若这时表盘上的指针位置如图所示,则测量结果是3200Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图,N匝矩形导线恒以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动,线圈面积为S,线框电阻、电感均不计,在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R理想电流表A,那么可以确定是(  )
A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为E=NBωSsinωt
B.交流电流表的示数I=$\frac{ω\sqrt{2}}{4R}NBS$
C.R两端电压的有效值U=$\frac{ω}{2}$NBS
D.一个周期内R的发热量Q=$\frac{πω(NBS)^{2}}{R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,交流发电机模型的正方形线圈abcd在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,线圈共有N=100匝,边长ab=bc=10cm,线圈内阻为r=1Ω,外电路电阻为R=9Ω,磁感应强度是B=0.1T,线圈转速是n=10r/s,求:
(1)如图所示时线圈上感应电流的方向;
(2)从中性面开始计时,感应电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈平面与磁感线夹角为30°时的感应电动势的大小;
(4)转动过程中电压表的读数;
(5)电阻R上产生的热功率;
(6)线圈每转一周,外力做的功;
(7)从图示位置开始,线圈转过90°角的过程中通过内阻r的电量.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动.由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小.卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了△H,由于△H<<R,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动.设地球可看成质量为M的均匀球体,万有引力常量为G.取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为EP=-$\frac{GMm}{r}$.
(1)求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期;
(2)某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为ρ,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变.在满足上述假设的条件下,请推导:
①估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时,所受阻力F大小的表达式;
②估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-△H的轨道的过程中,卫星绕地球运动圈数n的表达式.

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