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    20．如图所示，A，B两个质量均为m的小球用轻质细绳相连，另一轻质细绳一端系A球，另一端固定于墙上的O点，力F作用在B球上，系统处于静止状态，此时OA绳与竖直方向的夹角为α，AB绳与竖直方向的夹角为β．重力加速度为g．若改变力F的大小和方向，当系统再次处于静止状态时，AB绳与竖直方向的夹角仍为β，则力F的最小值为（　　）
    A．mgsinβB．mgtanβC．2mgtanαD．2mgsinα

    分析 以两个小球组成的整体为研究对象，当F垂直于Oa线时取得最小值，根据平衡条件求解F的最小值对应的细线拉力

    解答 解：以B小球为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为：
    根据平衡条件得：F=mgsinβ
    故选：A          

    点评 本题是隐含的临界问题，关键运用图解法确定出F的范围，得到F最小的条件，再由平衡条件进行求解

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．以下说法正确的是（　　）
    A．物体做曲线运动，其加速度一定改变
    B．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变
    C．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
    D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力时刻指向圆心

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图（甲）所示，产生的交变电动势的图象如图（乙）所示，则（　　） 
    A．t=0.005 s时通过线框平面的磁通量最小
    B．t=0.01 s时线框平面与中性面重合
    C．线框产生的交变电动势有效值约为220 V
    D．线框产生的交变电动势的频率为0.02 Hz

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断．例如，从解的物理量单位、解随某些已知量变化的趋势、解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，物块在沿斜面下滑的过程中对斜面压力的合理表达式应为（　　）
    A．$\frac{mgsinθ}{M+mco{s}^{2}θ}$B．$\frac{Mmgsinθ}{M+msinθcosθ}$
    C．$\frac{Mmgcosθ}{M+msi{n}^{2}θ}$D．mgcosθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图（甲）所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图（乙）所示，其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是（　　）
    A．在0～x2过程中，物体先加速后匀速
    B．在0～x1过程中，物体的加速度一直增大
    C．在x1～x2过程中，物体的加速度为gsinθ
    D．在0～x2过程中，拉力F做的功为WF=E2-E1+μmgcosθx2

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．如图所示，一质量为m=3kg物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止开始从倾角θ=30°的光滑斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经时间t撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，斜面足够长．（g取10m/s2）
    （1）恒力F的大小；
    （2）如果t=3s，求物体回到出发点的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，质量为m=1kg的物体自空间O点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线．现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道．P为滑道上一点，OP连线与竖直成45°角，则在P点时物体的速度是10m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．从O运动到P点的时间大于$\frac{2{v}_{0}}{g}$
    B．物体沿滑到经过P点时速度的水平分量为5m/s
    C．物体做平抛运动的水平初速度v0为2$\sqrt{5}$m/s
    D．物体沿滑道经过P点时重力的功率为40$\sqrt{5}$w

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，一等边三角形MNQ的边长为2L，P为MN边的中点．水平线MN以下是竖直向上的匀强电场，三角形MNQ内的区域I有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0；三角形MNQ外、水平线MN以上的区域Ⅱ有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小也为B0，一带正电的粒子从P点正下方，距离P为L的O点由静止释放，通过电场后粒子以速度v0从P点沿垂直MN进人磁场区域I；再从NQ边沿垂直NQ边进人区域Ⅱ，最终粒子又回到O点，带电粒子的重力忽略不计．则：
    （1）求该粒子的比荷$\frac{q}{m}$和匀强电场的场强大小E；
    （2）求该粒子从O点运动再次回到O点的时间T；
    （3）若区域Ⅰ内磁感应强度为3B0，区域Ⅱ内磁场的磁感应强度为1.5B0，则粒子再次回到O点过程通过的路程是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图所示，质量为m的物体在竖直向上的恒定外力F作用下竖直向上做匀加速直线运动，经过时间t，力F做的功为W，此时撤去恒力F，物体又经时间t回到了出发点，若以出发点所在水平面为重力势能的零势能面，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）
    A．恒力F的大小为$\frac{4}{3}mg$
    B．从物体开始运动到回到出发点的过程中，物体的机械能增加了W
    C．回到出发点时重力的瞬间功率为2$\sqrt{m{g}^{2}W}$
    D．撤去恒力F时，物体的动能和势能恰好相等

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