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4.如图所示,一光滑小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,将木板由图示位置开始绕O点缓慢地转到水平位置.在此过程中(  )
A.N1始终减小,N2始终减小B.N1始终增大,N2始终增大
C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1终减小,N2先减小后增大

分析 以小球为研究对象,分析受力情况:重力、木板的支持力和墙壁的支持力,根据牛顿第三定律得知,墙面和木板对球的压力大小分别等于球对墙面和木板的支持力大小,根据平衡条件得到两个支持力与θ的关系,再分析其变化情况.

解答 解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力G、墙面的支持力N1′和木板的支持力N2′.根据牛顿第三定律得知:
N1=N1′,N2=N2′.
根据平衡条件得:
N1′=Gcotθ,N2′=$\frac{G}{sinθ}$
将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,θ增大,cotθ减小,sinθ增大,则N1′和N2′都始终减小,故N1和N2都始终减小.
故选:A.

点评 本题运用函数法研究动态平衡问题,也可以运用图解法直观反映力的变化情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为r=$\frac{L}{3}$的圆形匀强磁场区域中.线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合.磁感应强度B1垂直水平面向外,大小不变;B2垂直水平面向里,大小随时间变化,B1、B2的值如图乙所示.(  )
A.通过线框中感应电流方向为逆时针方向
B.t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb
C.在t=0.6s内通过线框中的电量为0.12C
D.经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

15.如图,河的宽度为$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$L,河水流速为u,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河.出发时两船相距L,甲、乙船头均与岸边成60°角,且乙船恰好能直达正对岸的A点.则下列说法正确的是(  )
A.甲船正好也在A点靠岸B.甲船在A点左侧靠岸
C.v:u=2:$\sqrt{3}$D.甲乙两船到达对岸的时间相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,电源电动势E=8V,内阻r=5Ω,电灯A的电阻为10Ω,电灯B的电阻为6Ω,滑动变阻器的总电阻为6Ω.闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化),下列说法正确的是(  )
A.电流表的示数先减小后增大B.电压表的示数先增大后减小
C.电灯A的亮度不断增大D.电源的最大输出功率为3.2W

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.某同学设计了一个如图a所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1Ω)、电阻箱(0~99.99Ω)、滑动变阻器(0~10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.

(1)该同学按图a连线,断开开关S,闭合开关K,调节滑动变阻器,使得电流表的读数为最大,然后将开关S接C,当电阻箱为0.20Ω时,电流表的指针指向刻度盘中点,可认为该值就是电流表内阻的测量值.则电流表内阻的真实值A
A.大于0.20Ω     B.小于0.20Ω      C.等于0.20Ω      D.无法确定
(2)利用图a所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤是:断开开关K,将开关S接D,调节电阻箱R,记录多组电阻箱的阻值和电流表示数;图b是由实验数据绘出的$\frac{1}{I}$-R图象,由此求出待测干电池组的电动势E=2.86V,内阻 r=2.47Ω.(计算结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.如图所示,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数k=500N/m,不计绳重和摩擦,稳定后物体A对地面的压力大小为60N;弹簧的伸长量是0.08m.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,O、A、B、C为一粗糙绝缘水平面上的三点,不计空气阻力,一电荷量为-Q的点电荷固定在O点,现有一质量为m、电荷量为-q的小金属块(可视为质点),从A点由静止沿它们的连线向右运动,到B点时速度最大,其大小为vm.小金属块最后停止在C点.已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ、AB间距离为L、静电力常量为k,则(  )
A.在点电荷-Q形成的电场中,A、B两点间的电势差为$\frac{2μmgL+m{v}_{m}^{2}}{2q}$
B.在小金属块由A向C运动的过程中,电势能先增大后减小
C.OB间的距离为$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
D.从B到C的过程中,小金属块的动能全部转化为电势能

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.5kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤.
(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A质量为m1,左边沙袋B的质量为m2
(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升;(左右两侧砝码的总质量始终不变)
(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降所用的时间t,则可知A的加速度大小a=$\frac{2h}{{t}^{2}}$;
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出a-m′(选填“a-m′”或“a-$\frac{1}{m′}$”)图线;
(5)若求得图线的斜率k=4m/(kg•s2),截距b=2m/s2,则沙袋的质量m1=3kg,m2=1.5kg.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图1所示,长度L=2.5m的水平传送带与紧靠的四分之一光滑圆弧轨道BC相切于B点,圆心O与B的连线处于竖直方向.皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动.现有一小物块(视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带,经B点沿圆弧轨道BC运动一段时间后落到水平地面上.保持物体的初速度v0不变,多次只改变皮带轮的角速度ω大小,依次测量物块离开轨道BC时的速度大小v,得到如图2所示的v-ω图象,其中cd与ω轴平行,bc为曲线.当ω=10$\sqrt{2}$rad/s时物块在传送带上恰好一直做匀加速直线运动.若物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.14,取重力加速度g=10m/s2,通过B处时动能损失不计,求:(提示:在圆周运动过程中任一点,物块所受的向心力与其速率的关系为F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$)

(1)圆弧轨道BC的半径R和物块的初速度v0的大小;
(2)当ω=20rad/s时,物块过B点到落地经历的时间t及落地点与圆心O间的距离s;
(3)当ω=10rad/s时,物块离开轨道BC时的速率v′.

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