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2.如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面,弹簧的另一端固定在墙上,一人站在斜面上,最初系统静止不动,后来人沿斜面加速向上运动,则(  )
A.最初系统静止不动时,弹簧处于压缩状态
B.最初系统静止不动时,斜面共受到4个力作用
C.在人沿斜面加速向上运动的过程中,弹簧处于压缩状态
D.在人沿斜面加速向上运动的过程中,弹簧处于原长

分析 系统静止时,系统受力平衡,对系统整体进行受力分析可知,弹簧没有弹力,对斜面进行受力分析可知斜面的受力情况,对斜面与人整体分析,整体有沿斜面向上的加速度,可以在直角坐标系中分解成水平向右和竖直向上的分量,水平方向外力只有弹簧可以提供,进而判断弹簧处于伸长还是压缩状态.

解答 解:A、系统静止时,系统受力平衡,水平方向不受力,弹簧弹力等于零,弹簧处于原长,故A错误
B、系统静止时斜面受到4个力的作用,人对斜面的压力(垂直斜面向下),对斜面的摩擦力(沿斜面向下),地面对斜面的支持力(竖直向上),斜面的重力(竖直向下),故B正确;
C、对斜面与人整体分析,整体有沿斜面向上的加速度,可以在直角坐标系中分解成水平向右和竖直向上的分量,水平方向外力只有弹簧可以提供,竖直方向由地面提供,所以弹簧处于伸长状态,故C错误,D错误.
故选:B

点评 本题的关键是对物体进行受力分析,能熟练运用整体法和隔离法,特别是在整体法的应用中二者加速度不同,要理解其意义.难度适中.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,等腰直角三角体OAB的斜边AB是由AP和PB两个不同材料的面拼接而成,P为两面交点,且BP>AP.将OB边水平放置,让小物块从A滑到B;然后将OA边水平放置,再让小物块从B滑到A,小物块两次滑动均由静止开始,且经过P点的时间相同.物体与AP面的摩擦因数为μA,与PB面的摩擦因数μB;滑到底部所用的总时间分别是tAB和tBA,下列说法正确的是(  )
A.两面与小物体间的摩擦系数μA<μB
B.两次滑动中物块到达底端速度相等
C.两次滑动中物块到达P点速度相等
D.两次滑动中物块到达底端总时间tAB>tBA

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.推杯子游戏是一种考验游戏者心理和控制力的游戏,游戏规则是在杯子不掉下台面的前提下,杯子运动得越远越好.通常结果是:力度不够,杯子运动得不够远;力度过大,杯子将滑离台面.此游戏可以简化为如下物理模型:质量为0.1kg的空杯静止在长直水平台面的左边缘,现要求每次游戏中,在水平恒定推力作用下,沿台面中央直线滑行x0=0.2m后才可撤掉该力,此后杯子滑行一段距离停下.在一次游戏中,游戏者用5 N的力推杯子,杯子沿直线共前进了x1=5m.已知水平台面长度x2=8m,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)游戏者用5 N的力推杯子时,杯子在撤掉外力后在长直水平台面上运动的时间;(结果可用根式表示)
(2)游戏者用多大的力推杯子,才能使杯子刚好停止在长直水平台面的右边缘.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.如图所示,$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道AB的末端B与水平传送带相切(未连接,圆弧轨道不影响传送带运动),质量m=1.0kg的滑块在水平力作用下静止在圆弧上,滑块同O的连线与OA的夹角θ=37°,传送带的长L=1.5m,运行速度v0=3.0m/s;今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同,滑块与传送带的动摩擦因数μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块下滑高度h的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=12cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体.开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,水银柱上方空气柱长h0=6cm.现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度.(已知大气压P0=75cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2).求:
①需要加入的水银柱长度;
②此过程中被封气体是吸热还是放热?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示的实验电路可以测定电源的电动势和内电阻.电压表V1、V2可以看到理想电表,滑动变阻器用R表示.已知定值电阻阻值为R.
(1)以电压表V1的示数U1为纵坐标,以电压表V1与电压表V2的示数之差U1-U2为横坐标,在平面直角坐标系中描点作图,得到一条直线,测出直线的斜率的绝对值为k,纵坐标截距为b,则电源电动势E=b,内阻r=kR0
(2)以电压表V1的示数U1为横坐标,电压表V2的示数U2为纵坐标,在平面直角坐标系中描点作图,同样会得到一条直线,测出该直线的斜率为k′,纵轴截距为b′,则电源电动势为k′、b′可表示为E=$\frac{b′}{k′-1}$,内阻r=$\frac{{R}_{0}}{k′-1}$.

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14.某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在一合适的木块上,桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线P、Q,并测出间距d.开始时将木块置于P处,现缓慢向瓶中加水,直到木块刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木块放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F,然后释放木块,并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t.
(1)木块的加速度可以用d、t表示为a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$.
(2)改变瓶中水的质量,重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F的关系.下列图象(图2)中能表示该同学实验结果的是C.(填入正确选项的字母序号)
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是BC.(填选项前字母)
A.可以改变滑动摩擦力的大小            C.可以更方便地获取更多组实验数据 
B.可以改变木块与木板之间动摩擦因数的大小     D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.变化的磁场可以激发感生电场,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.它的基本原理如图所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室内做圆周运动.电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、而且变化的磁场,这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是在同一平面内的一系列同心圆,产生的感生电场使电子加速.图1中上部分为侧视图、下部分为俯视图.已知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R.穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图2所示,在t0 时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应.

(1)求在t0 时刻后,电子运动的速度大小;
(2)求电子在整个加速过程中运动的圈数;
(3)电子在半径不变的圆形轨道上加速是电子感应加速器关键技术要求.试求电子加速过程中电子轨道处的磁感应强度随时间变化规律.
当磁场分布不均匀时,可认为穿过一定面积的磁通量与面积的比值为平均磁感应强度$\overline B$.请进一步说明在电子加速过程中,某一确定时刻电子轨道处的磁感应强度与电子轨道内的平均磁感应强度的关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上的两点,其中Q1位于原点O,a、b是它们的连线延长线上的两点.现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a,b两点时的速度分别为va、vb,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是(  )
A.粒子从a点运动到b点电场力先做负功,后做正功
B.Q2带负电且|Q2|<|Q1|
C.a点的电势比b点的电势高
D.粒子在a点的电势能比在b点的电势能大

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