【题目】如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,为使OA,OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?
【答案】5 N
【解析】
当OC下端所悬物重不断增大时,细线OA、OB所受的拉力同时增大.为了判断哪根细线先被
拉断,可选O点为研究对象,其受力情况如图7所示,利用假设,分别假设OA、OB达最大值时,看另一细线是否达到最大值,从而得到结果.取O点为研究对象,受力分析如图7所示,假设OB不会被拉断,且OA上的拉力先达到最大值,即F1=10 N,根据平衡条件有F2=F1maxcos45°=10×N=7.07 N,由于F2大于OB能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB先被拉断.
再假设OB线上的拉力刚好达到最大值(即F2max=5 N)处于将被拉断的临界状态,根据平衡条件有F1·cos45°=F2max,F1sin45°=F3.
再选重物为研究对象,根据平衡条件有F3=Gmax.
以上三式联立解得悬挂最大重物为
Gmax=F2max=5 N.
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【题目】如图所示,在xOy坐标系中有与x轴的夹角为θ=300虚线OA,OA与y轴之间的区域有垂直纸面向外的匀强磁场,OA与x轴之间的区域有沿x轴正方向、场强大小E1106N/C的匀强电场。现从y轴上的P点沿与y轴正方向夹角600的方向以初速度v5105m/s射入一个带正电、比荷1107C/kg的粒子,经过磁场、电场后最终打在x轴上的Q点(图中未画出)。已知粒子在磁场中圆周运动的半径r0.1m,P点到O的距离为m(带电粒子的重力忽略不计)。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B及粒子做圆周运动的时间t1;
(2)画出粒子在磁场、电场中的运动轨迹并求出Q点的横坐标xQ.
(3)粒子打在Q点时的速度方向与x轴正方向夹角的正切值。
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【题目】如图所示,从A点以v0=4m/s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在光滑水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=3kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
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【题目】如图所示,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2,重力加速度大小为g,则( )
A. FT1>mg,FT2>mg
B. FT1<mg,FT2<mg
C. FT1>mg,FT2<mg
D. FT1<mg,FT2>mg
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【题目】空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )
A. A点和B点的电势相同
B. C点和D点的电场强度相同
C. 正电荷从A点移至B点,电场力做正功
D. 负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小
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【题目】为研究小灯泡的伏安特性曲线,某同学选用小灯泡的额定值为“3.0 V 0.4 A”,
U/V | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I/A | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
①他设计出如下电路图,请根据电路图进行实物连线________。
②开始做实验闭合开关前,根据电路图应把滑动变阻器滑到移到________端(填左或者右)。
③在实验过程中,得到如下的数据表。请根据此表在下面坐标图中选取合适的坐标刻度,画出电流随电压而变化的I—U图像_________。
④由此图像可看出,小灯泡电阻随着温度的升高而_______(填变大或者变小)
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【题目】从离地面500m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,求:
(1)小球经过多长时间落到地面?
(2)从静止释放开始计时,小球在第1s内的位移和最后1s内的位移;
(3)下落时间为总时间的一半时的位移。
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【题目】如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(g=10m/s2)( )
A. v0≥0 B. v0≥4m/s C. v0≥2m/s D. v0≤2m/s
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【题目】火车以50m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内,火车()
A. 运动路程约为500 m
B. 转弯半径约为2.9 km
C. 角速度约为1rad/s
D. 加速度为0.14m/s2
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