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2.如图所示,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂质量为M的物体,OO′段水平且长为L,绳上套一光滑的轻环.若在轻环上施加竖直向下的作用力F,物体上升L后再次达到平衡,此时F大小(  )
A.$\frac{\sqrt{2}}{2}$MgB.$\frac{\sqrt{3}}{2}$MgC.$\sqrt{2}$MgD.$\sqrt{3}$Mg

分析 由几何关系求出环两边绳子的夹角,然后根据平行四边形定则求F.

解答 解:重新平衡后,绳子形状如下图:

由几何关系知:绳子与竖直方向夹角为30°,则环两边绳子的夹角为60°,则根据平行四边形定则,环两边绳子拉力的合力为$\sqrt{3}$Mg,
根据平衡条件,F=$\sqrt{3}$Mg
故选:D

点评 该题的关键在于能够对线圈进行受力分析,利用平衡状态条件解决问题.力的计算离不开几何关系和三角函数.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.

(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A.
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光 束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意使单缝和双缝间距5cm~10cm,单缝与双缝相互平行
(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图3手轮上的示数13.870mm,求得相邻亮纹的间距△x为2.31mm.
(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=$\frac{d}{l}•△x$,求得所测红光波长为660nm.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.某物体在水平拉力作用下沿着粗糙的水平面做直线运动,运动的速度随时间变化的规律如图示.下列结论不正确的是(  )
A.在0~t0时间内加速度不变,在t0~3t0时间内加速度减小
B.t0时刻物体的位移最大
C.在t0~3t0的时间内,平均速度小于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
D.t0~3t0,所受的拉力越来越大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.如图所示,水平桌面上物体P绕中心O点做匀速圆周运动,下列说法正确的是(  )
A.P做变加速运动
B.P处于平衡状态
C.P所受的合力是零
D.P的向心加速度方向与速度方向一致

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细砂.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有天平,刻度尺.
②实验时为了保证滑块受到的合力与砂桶的总重力大小基本相等,砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量.实验时首先要做的是平衡摩擦力.
③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M.往砂桶中装入适量的细砂,用天平称出此时砂和砂桶的总质量为m.让砂桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为mgL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.t=0时刻质点位于x=-2m处,沿x轴正向做直线运动,其运动的v-t图象如图所示.下列说法正确的是(  )
A.t=4 s时,质点在x=1m处
B.第3s内和第4s内,质点加速度的方向相反
C.第3s内和第4s内,质点加速度的方向相同
D.0~2 s内和0~4 s内,质点的平均速度相同

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力(  )
A.握力越大,摩擦力越大B.只要瓶子不动,摩擦力大小不变
C.方向由向下变成向上D.手越粗糙,摩擦力越大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1>r,当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向上滑动时,以下说法正确的是(  )
A.电容器的带电量增大B.电压表的读数变大
C.电源的总功率(整个电路的功率)变大D.电源的输出功率变小

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.在外界气压为1标准大气压的状况下,将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢,抽去里面一部分空气,使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压,估算大约需要用力500πN 才能将两半球拉开;未拉开时两半球密封处每1cm 长度受到的挤压力的大小约为25πN.

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