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    如图，半径为R=10cm的光滑大圆环竖直放置，轻质弹簧的一端固定在圆环上的A点，A点与圆心O在同一高度，另一端与小球B相连，B球穿在大圆环上．当弹簧与水平线OA成370角时，小球B恰处于平衡状态．已知小球B的重力为15N，弹簧的劲度系数为350N/m，求：
    （1）平衡时，轻弹簧AB的长度为多少cm，此时弹簧比原长长还是短？
    （2）轻弹簧的原长为多少cm？
    分析：（1）根据几何知识求出平衡时轻弹簧AB的长度．由小球的受力情况，分析弹簧的状态，判断此时弹簧与原长的大小关系．
    （2）以小球B为研究对象，分析受力情况，根据三角形相似法求解弹簧的弹力，由胡克定律求出原长．
    解答：解：（1）平衡时，根据几何知识得，弹簧长度为L=2Rcos37°=16cm．由小球的受力情况可知，弹簧对小球施加的是压力，说明弹簧处于压缩状态，
    此时弹簧比原长短．
    （2）以小球B为研究对象，分析受力情况，作出相似三角形，则得
      
    F
    BD
    =
    G
    Rtan37°

    又BD=L-
    R
    cos37°
    =3.5cm
    代入解得弹力为F=7N，
    则原长为L0=
    F
    k
    +L    =
    7
    350
    m    +16cm=18cm
    答：
    （1）平衡时，轻弹簧AB的长度为16cm，此时弹簧比原长短．
    （2）轻弹簧的原长为18cm．
    点评：本题运用三角形相似法研究非直角三角形的力平衡问题，是常用的方法，也可以运用三角函数法求解．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，ABC为固定在竖直面内的光滑四分之一圆轨道，其半径为r=10m，N为固定在水平面内的半圆平面，其半径为R=
    10π
    m，轨道ABC与平面N相切于c点，DEF是包围在半圆平面N周围且垂直于N的光滑半圆形挡板，质量为M=1kg的滑块的上表面与平面N在同一水平面内，且滑块与N接触紧密但不连接，现让物体自A点由静止开始下滑，进入平面N后受到挡板DEF的约束并最终冲上滑块，已知m=1kg，物体与平面N之间的动摩擦因数为μ1=0.5、与滑块之间的动摩擦因数为μ2=0.4，滑块与地面之间是光滑的，滑块的竖直高度为h=0.05m，长L=4m．（取g=10m/s2）
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    精英家教网如图甲所示，一个半径r=10cm圆盘由两种材料Ⅰ、Ⅱ构成，每种材料正好形成一个半圆，它们之间除圆心O以外由绝缘薄膜隔开．圆盘下端浸没在导电液体中，O点到液面的距离是半径r的
    		2
    2
    倍．圆盘可绕O点按顺时针方向转动，且在转动过程中，只要材料进入液体中，材料Ⅰ在O点与液体间的电阻恒为RⅠ=1kΩ，材料Ⅱ在O点与液体间的电阻恒为RⅡ=4kΩ．圆盘通过转轴、导电液体与外电路连接，导线与导电液体电阻不计．电路中电源电动势E=2000V，内阻不计，R=4kΩ．R的两端与两块竖直放置、正对且等大的平行金属板相连，板间距离不计．金属板右侧依次有半径为r/10的圆形匀强磁场区域及竖直放置的荧光屏，已知平行金属板正中央的小孔O1、O2，匀强磁场的圆心O3，荧光屏的中心O4在同一条水平直线上，O3O4=20cm．现有一细束带电粒子从O1点沿O1O2方向进入平行金属板间，初速度及重力不计，比荷
    q
    m
    =
    2
    3
    ×107C/kg    ．匀强磁场的磁感应强度B=1.0T，圆盘的转动周期T=4s．
    （1）圆盘处于图示位置时，两平行金属板间的电压是多少？带电粒子打到荧光屏上时距O4点的距离y是多大？
    （2）如果圆盘在图位置时为零时刻，在图乙画出平行金属板间电压在一个周期内随时间变化的图象．（可不写计算过程，但需在图上标出具体数值）
    （3）在图丙中定性画出电子到达屏上时，它离O4点的距离y随时间的变化图线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图，汽车以某一速度通过半径为R=10米的拱桥最高点时，汽车对对拱桥的压力恰好为零．则汽车此时的速度为
     
    m/s．（取g=10m/s2 ）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    图11-2-22

    A.           B.         C.         D.

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