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    10．智能手机的普及使“低头族”应运而生，近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多大60磅（约270N）的重量，相当于给挂俩大西瓜，比一个7岁小孩还重．不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛，体重增加，胃痛，偏头痛和呼吸道疾病等．当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎收到的压力会随之变化．现将人体头部简化为如图的模型，重心在P定的头部，在可绕O转动的颈椎OP（轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止．当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的拉力约为直立时颈椎受到压力的（　　）
    A．4.2倍B．3.7倍C．2.8倍D．2.0倍

    分析 对人的头部进行分析，明确其受力情况，由共点力的平衡条件可得出对应的平行四边形；由正弦定理可求得劲椎受到的压力．

    解答 解：人的头直立时，颈椎受到的压力为270N；
    由题意可明确人的头受力情况，如图所示：
    则由几何关系可知：人的劲椎对头的支持力F=$\frac{sin75°}{sin15°}$G=3.7倍；
    故选：B．

    点评 本题考查共点力的平衡在实际生活中的应用，要注意正确根据题意明确作出对应的图象，再由几何关系即可求解．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图所示，某种洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设封闭空气温度不变，当洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（　　）
    A．单位体积分子数增大B．分子运动的平均动能增加
    C．气体一直向外界放热D．气体一直对外界做功

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
    ①连接好实验装置如图所示．
    ②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．
    ③在质量为10g、50g的两种钩码中，他挑选了其中一个钩码挂在拉线的挂钩P上．
    ④打开打点计时器的电源，释放小车，打出一条纸带．

    （1）为了实验减小误差，步骤③当中应当挑选质量为10g的钩码
    （2）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：
    ①第一个点到第N个点的距离为40.0cm．
    ②打下第N点时小车的速度大小为0.5m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，拉力对小车做的功为0.04J，小车动能的增量为0.025J．
    （3）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中还有操作不妥的地方．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是（写出一个原因）：小车质量没有远大于钩码的质量；没有平衡摩擦力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．可绕固定轴OO′转动的正方形线框的边长l=0.5m，仅ab边有质量m=0.1kg，线圈的总电阻R=1Ω，不计摩擦和空气阻力．线框从水平位置由静止释放，到达竖直位置历时t=0.1s，设线框始终处在方向竖直向下，磁感应强度B=4×10-2T的匀强磁场中，如图所示，求：
    （1）这个过程中平均电流的大小和方向
    （2）若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3J，求线框到达竖直位置时ab边受到的安培力的大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B．一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（　　）
    A．如果B增大，vm将变大B．如果α增大，vm将变大
    C．如果R增大，vm将变大D．如果m增大，vm将变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．若物体在地球表面处时所受万有引力F，则在离地面高度等于地球半径处所受万有引力为（　　）
    A．$\frac{F}{2}$B．2FC．$\frac{F}{4}$D．零

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．如图是小球做平抛运动的闪光照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.09cm，闪光的时间间隔为t=$\frac{1}{30}$s，则a点是否为平抛的抛出点否（填“是”或“否”），小球做平抛运动的初速度是0.654m/s（保留三位有效数字），c点的竖直速度$\frac{5L}{2t}$（用所给字母表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨（不计电阻）构成的平面与水平面成37°角，导轨平面处在垂直平面向上的匀强磁场中，导轨间距为L=1m，导轨上端接有如图电路，已知R1=4Ω、R2=10Ω．将一直导体棒垂直放置于导轨上，现将单刀双掷开关置于a处，将导体棒由静止释放，导体棒达到稳定状态时电流表读数为I1=2.00A．将单刀双掷开关置于b处，仍将导体棒由静止释放，当导体棒下滑S=2.06m时导体棒速度再次达到第一次稳定时速度，此时电流表读数为I2=1.00A，此过程中电路产生热量为Q=4.36J（g=10m/s2）
    （1）求导体棒达到第一次稳定速度时回路中的感应电动势及导体棒接入导轨部分的电阻．
    （2）求将开关置于b处稳定时导体棒的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的（　　）
    A．合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮
    B．合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些
    C．断开开关，a、b都不会立即熄灭而是逐渐熄灭
    D．断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭

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