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18.如图所示,质量为m的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖直的圆环上,弹簧原长为L.弹簧的上端固定于环的最高点A,小球静止时处于圆环的B点,此时∠AOB=60°,弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧长度为2L.则此时物体所受的摩擦力(  )
A.等于零B.大小为0.5mg,方向沿水平面向右
C.大小为mg,方向沿水平面向左D.大小为2mg,方向沿水平面向左

分析 对B球分析,根据平衡状态条件可明确弹簧伸长L时的拉力,再根据胡克定律可知在地面上个长2L时的拉力,则对2m的物体由平衡条件求出摩擦力.

解答 解:对B进行受力分析可以知道,物体受到重力、弹簧的弹力和圆环对物体的支持力,由于三角形OAB是一个等边三角形,利用平行四边形定则做出重力、弹力的合力的平行四边形会发现,重力、弹力和支持力会处在同一个三角形中并且这个三角形是等边三角形,由此我们判定弹簧的弹力与物体的重力相等都是mg,此时弹簧伸长量为L,当该弹簧沿水平方向拉住质量为2m的物体时弹簧伸长量为2L,由胡克定律可知这次弹簧的弹力为2mg,由于质量为2m的物体处于静止状态,即受力平衡,在水平方向上是弹簧的弹力和物体所受的摩擦力平衡,所以物体所受的摩擦力大小为2mg,方向与弹簧的弹力方向相反即为水平面向左,故只有D正确.
故选:D.

点评 本题考查平衡条件的应用;利用平行四边形,找出物体受到重力、弹簧的弹力和圆环对物体的支持力三者的关系,这是本题的重点,找出它们的关系,弹簧的弹力就好确定了,从而可以求出物体所受的摩擦力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V的小灯泡(内阻约为6Ω)的伏安特性曲线.
A.直流电源(3V,内阻不计);
B.电流表(0~0.6A,内阻约为0.13Ω);
C.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ);
D.电压表(0~15V,内阻约为15kΩ);
E.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流为2A);
F.滑动变阻器(0~1000Ω,额定电流为0.5A);
G.开关、导线若干.
(1)为了减小测量误差,电压表应选用C,滑动变阻器应选用E.(选填序号)
(2)该同学选择电流表外接法,且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些.请在如图甲的虚线框中画出正确的实验电路图.
(3)闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑片的位置,其中某组电流表、电压表的示数如图乙所示.则IA=0.24A,UV=1.50V.
(4)该同学在处理实验数据时,在如图丙所示的I-U坐标图上已描好了点,请你在图丙中绘制出小灯泡的I-U图线.

(5)该同学连接电路的实物图如图丁所示,请指出他的电路接线中的错误:电流表采用了内接法.

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9.“成绵乐”高速铁路客运专线的开通,为广大市民的生活、工作带来极大的方便.该专线起于绵阳江油市,经德阳市、成都市、眉山市、乐山市中区、止于峨眉市.由于一些车次的动车需经停某些 车站,因此不同车次的动车运行时间略有不同,这引起了物理爱好者的兴趣.现简化动车运行物理模型,假设在成都东站停靠的动车在停靠成都东站前以速度v0=234km/h做匀速直线运动,经停该站的动车先做匀减速直线运动,在该站短暂停留后,做匀加速直线运动出站,当速度达到v0=234km/h时开始做匀速直线运动,全过程的v-t图象如图所示.求:
(1)动车离开成都东站时的加速度大小
(2)动车停靠成都东站比不停靠该站运行多经历的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于轴O上,另一端连接质量为m的小物块A.当圆盘静止时,把弹簧拉长后将物块放在圆盘上,使物块能保持静止的弹簧的最大长度为$\frac{5L}{4}$.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,转动过程中弹簧始终在弹性限度内,则:
(1)若开始时弹簧处于原长,当圆盘的角速度为多大时,物块A将开始滑动?
(2)若弹簧的长度为$\frac{3L}{2}$时,小物块与圆盘能一起匀速转动,试求转动角速度的范围.

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13.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势.则在该弯道处(  )
A.路面内、外两侧处于同一水平面内
B.若车速若低于v0,车辆便会向内侧滑动
C.若车速若高于v0,车辆便会有向外滑动的趋势
D.路面湿滑时与干燥时相比,v0的值变小

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3.一轻质细杆OA,A端有一质量为m小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做完整圆周运动,当小球通过最高点时,下列说法正确的是(  )
A.若小球速度为零,则小球受到杆的作用力为零
B.若小球速度为零,则小球受到杆的作用力大小为mg
C.小球受到杆的作用力方向一定向上
D.小球受到杆的作用力方向一定向下

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10.下列说法中正确的是(  )
A.一定温度下饱和汽的压强随体积的减小后增大
B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力
C.发生毛细现象时,毛细管中的液面一定高于管外的液面
D.第二类永动机违背能量守恒定律,因此它是制造不出来的

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7.下面的说法,不符合爱因斯坦的相对论的是(  )
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8.(1)如图为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=500μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为20kΩ,电池的电动势E=7.5V,内阻r=1.0Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是红色,按正确使用方法测量电阻RX的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则RX=15kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势不变,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述RX,其测量结果与原结果相比较将不变(填“变大”、“变小”或“不变”).

(2)用多用电表的欧姆档测量阻值约为几十千欧的电阻RX,以下给出的是可能的实验操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上:CABE
A.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1K
D.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
E.旋转S使其尖端对准交流500V,并拨出两表笔.
(3)根据如图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为22kΩ.

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