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11.如图所示,轻支架可绕O点无摩擦自由转动,A端靠在光滑墙上,三个质量相同的小物体甲、乙、丙,其中甲表面光滑,乙、丙表面粗糙.现让三者以相同的初速度从A点沿支架下滑.甲、乙加速下滑,丙匀速下滑.当小物体经过O点正上方时,A端受力分别为N1、N2、N3,则下列判断正确的是(  )
A.N1=0B.N2<N3C.N1<N2D.N2>N3

分析 以O为支点,根据力矩平衡条件研究N1与N2的大小关系.支架和小物体间光滑,当支架和小物体间光滑小物体经过O点正上方时,N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡.当小物体匀加速或匀速下滑经过O点正上方时,N2、N3的力矩与摩擦力的力矩之和等于物块对支架压力的力矩.

解答 解:设物体经过O点正上方时对支架的压力大小为N.以O为支点.
当支架和小物体间光滑,小物体经过O点正上方时,根据力矩平衡得知N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡,即:
MN1=MN
乙匀加速下滑至O点正上方时,N2的力矩与摩擦力f1的力矩之和等于物块对支架压力的力矩,即MN2+Mf1=MN
丙匀加速下滑至O点正上方时,N3的力矩与摩擦力f2的力矩之和等于物块对支架压力的力矩,即MN3+Mf2=MN
因为乙匀加速,所以mgsinθ>f1,丙匀速运动,mgsinθ=f2,所以f2>f1,则Mf1<Mf2,所以MN2>MN3
由于三次物块对支架压力的力矩相等,得MN1=MN2+Mf,则有MN1>MN2,而力臂不变,所以N1>N2
MN2>MN3,而力臂不变,所以N2>N3.故D正确.
故选:D

点评 本题是力矩平衡问题,分析除支点以外支架的受力情况是解题的关键,还要分析力矩的方向.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.一物体静止在与水平面夹角为θ的粗糙斜面上,如图所示.在θ逐渐增大而物体尚未发生滑动以前,作用在物体上的摩擦力总是正比于(  )
A.θB.sinθC.cosθD.tanθ

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2.现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知数据如表所示.(单位:cm)下列说法正确的是(  )
x1x2x3x4
10.0014.5019.0023.50
A.照相机每隔0.02秒拍一次照
B.物块经过B处的速度为122.5m/s
C.物块下滑的加速度为4.5m/s2
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19.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关闭合.两平行金属极板a、b间有垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子正好以速度v匀速穿过两板.不计带电粒子的重力,以下说法正确的是(  )
A.保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,将滑片p向下滑动一点粒子将可能从下极板边缘射出
C.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出
D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别与轻绳连接跨过定滑轮,现用力拉物体B,使它沿水平面向右做匀速运动,物体B从C运动到D的过程中,物体A克服重力做功为W1,从D运动到E的过程中,物体A克服重力做功为W2.如果CD和DE的距离相等,在此过程中,绳子对物体A的拉力大小为T,下列说法中正确的是(  )
A.W1<W2,A物体动能增加B.W1>W2,A物体动能减少
C.W1>W2,A物体动能增加D.W1<W2,A物体动能减少

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,两个质量分别为m1和m2的物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2),1、2是两个光电门.用此装置验证机械能守恒定律.
(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外,还需要测量的物理量是A、B两物块的质量mA和mB,两光电门之间的距离h.
(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式(m1-m2)gh=$\frac{1}{2}$(m1+m2)(v${\;}_{2}^{2}$-v${\;}_{1}^{2}$).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.下面关于合力和它的两个分力的叙述中,正确的是(  )
A.两个力的合力,一定大于其中任意的一个分力
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20.如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω.线圈在磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100π rad/s.
(1)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式.
(2)交流电压表和交流电流表的示数各为多少?
(3)此发电机的功率为多少?
(4)从图示位置起,转过90°的过程中,平均电动势多大?通过线框截面的电荷量多大?
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1.如图,绕过定滑轮的绳子,一端吊一物体B,另一端拴在放于水平面的物体A上,物体A的质量大于物体B的质量,现施水平力F拉A,使B匀速上升,则A受到地面支持力N和A受到的摩擦力f大小变化情况是(  )
A.N增大,f增大B.N减少,f减少C.N增大,f减少D.N减少,f增大

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