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    4．如图所示，杆OO′是竖直放置的转轴，水平轻杆BC的长为L，B端通过铰链与轴相连（它们之间无摩擦），C端固定小球P，细线AC的一端固定在轴上的A点、另一端连在小球P上．已知小球的质量为m，细线AC与轴的夹角θ，重力加速度为g．求：
    （1）当系统处于静止状态时，杆BC对小球的弹力F1的大小；
    （2）当轻杆BC对小球的弹力为零时，系统转动角速度ω的大小和细线上的弹力F2的大小；并据此判断当ω变化时细线上的弹力大小是否变化．

    分析 （1）当系统处于静止状态时，对小球受力分析，根据共点力平衡求出杆BC对小球的弹力F1的大小；
    （2）当轻杆BC对小球的弹力为零时，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出系统转动的角速度大小，根据竖直方向上平衡求出细线的拉力以及拉力的变化．

    解答 解：（1）当系统处于静止状态时，小球受重力、拉力和BC杆的弹力处于平衡，
    根据平衡知：F1=mgtanθ．
    （2）当轻杆BC对小球的弹力为零时，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，
    根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mω2L，
    解得：$ω=\sqrt{\frac{gtanθ}{L}}$．
    在竖直方向上小球合力为零，有F2cosθ=mg，
    解得：${F}_{2}=\frac{mg}{cosθ}$．
    当角速度增大时，由于小球竖直方向上的合力为零，则细线上的弹力不变．
    答：（1）杆BC对小球的弹力F1的大小为mgtanθ；
    （2）系统转动角速度ω的大小为$\sqrt{\frac{gtanθ}{L}}$，细线上的弹力F2的大小为$\frac{mg}{cosθ}$．ω变化时细线上的弹力大小不变．

    点评 解决本题的关键知道小球在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，结合牛顿第二定律和共点力平衡进行求解，难度不大．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某同学设计了如图所示的电路进行电表改装及校对．
    （1）已知小量程电流表G满偏电流Ig=300μA，改表前，需要先测量其内阻，实验操作如下：
    如图甲所示，先闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R使电流表G满偏，保持R滑片位置不变，闭合开关S2，调节电阻箱R1使电流表半偏，此时R1的读数为50Ω，则电流表G的内阻为50Ω．
    （2）若要将电流表G改装为量程3V的电压表，则需要串联的钉子电阻的阻值应为9950Ω．
    （3）如图乙所示，将表盘换为对应电压后，与一标准电压表并联进行校对，在校对过程中发现，改装后的电压表读数总是小于（填“大于”或“小于”）标准电压表读数．若要让两表示数一致，应减小（填“增大”或“减小”）R2的阻值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，AB=AC，O为BC边的中点．位于截面所在平面内的一细光束自O点以入射角i=45°入射，第一次到达AB边恰好发生全反射，该介质的折射率为$\sqrt{2}$．则三角形ABC的项角角A等于（　　）
    A．60°B．45°C．15°D．30°

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图一根边长为a、b、c（a≥b≥c）的矩形截面长棒，由半导体锑化铟制成．棒中有平行于a边的电流I通过．该棒放在平行于c的外磁场B中，电流I所产生的磁场忽略不计．该电流的载流子为电子，在只有电场存在时，电子在半导体中的平均速度v=μE，（E为沿电流方向的匀强电场场强），其中μ为迁移率．
    （1）计算b左右两表面上相对两点之间的电势差；
    （2）确定在棒中产生的总电场的大小和总电场的方向与a边的夹角α的大小；
    （3）如果电流和磁场都是交变的，且分别为I=Imsinωt，B=Bmsin（ω+φ），求左右两边相对两点之间的电势差的直流分量的表达式；
    已知数据：电子迁移率μ=7.8m2/（Vs），电子密度n=2.5×1022个/m3，I=1.0A，B=0.1T，b=1.0cm，c=1.0mm，e=1.6×10-19C．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    19．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，盒子经过最高点时与小球之间恰好无作用力．已知重力加速度为g，空气阻力不计．求：
    （1）盒子做匀速圆周运动的线速度大小v；
    （2）盒子经过最低点时，盒子对小球的作用力F1的大小；
    （3）盒子经过最右端时，盒子对小球的作用力F2的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    D．通过副线圈负载R的电流为$\frac{nBω{r}^{2}}{2R}$

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    16．在下面是力学中的几个物理量和单位：
    ①秒、②牛顿、③厘米、④千克、⑤长度、⑥力、⑦质量
    有关上述物理量和单位的说法中正确的是（　　）
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    12．关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（　　）
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