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14.在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触.如图所示,图①中小环与小球在同一水平面上,图②中轻绳与竖直轴成θ角.设图①和图②中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb,圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb,则下列说法中正确的是(  )
A.Ta一定为零,Tb一定为零B.Ta可以为零,Tb可以为零
C.Na一定不为零,Nb可以为零D.Na可以为零,Nb可以为零

分析 小球在圆锥内做匀速圆周运动,对小球进行受力分析,合外力提供向心力,根据力的合成原则即可求解.

解答 解:对甲图中的小球进行受力分析,小球所受的重力,支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力,所以Ta可以为零,若Na等于零,则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力,所以Na一定不为零;
对乙图中的小球进行受力分析,若Tb为零,则小球所受的重力,支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力,所以Tb可以为零,若Nb等于零,则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力,所以Nb可以为零;故B、C正确,A、D错误.
故选:BC.

点评 本题解题的关键是对小球进行受力分析,找出向心力的来源,结合牛顿第二定律分析求解,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示为水平向右的匀强电场中的一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行,a、b为水平直径两端,c为最高点,d为最低点,一质量为m、带电荷量为+q的质子能沿轨道内侧运动,且通过弧ac的中点c时对轨道无作用力,通过b点时对轨道压力为Fb,取d点的电势φd=0,重力加速度为g.则(  )
A.该匀强电场的电场强度大小为E=$\frac{mg}{2q}$
B.质点在b点的电势能为mg
C.质点在d点的速率最大
D.质点在a点对轨道的压力大小为Fb-6mg

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,水平固定杆PQ上套有一轻质细环A,环A和球B间用一轻质绳相连,球B的质量为m,环A与杆间的动摩擦因数为μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$,现用水平向右的外力F=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$mg作用在球B上,系统稳定时,A、B一起运动的加速度为(  )
A.$\frac{{\sqrt{3}}}{6}g$B.$\frac{{\sqrt{3}}}{4}g$C.$\frac{{\sqrt{3}}}{3}g$D.$\frac{{\sqrt{3}}}{2}g$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出,试求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)绳上张力T;(2)AB之间摩擦力大小;(3)拉力F的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,为一物体做匀变速直线运动的速度图象,根据图线做出以下几个判定,正确的是(  ) 
A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
C.运动过程中,物体的加速度发生变化
D.4s末物体回到出发点

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.现在我们要研究有关电场强弱的问题:
(1)电场强度:我们知道,磁体周围存在磁场;同样,带电体周围存在电场,我们用电场强度E表示电场的强弱.在电场中各点E 的大小一般是不同的,E越大,表示该点电场越强.不同点E的方向也一般不同.
若一个小球带的电量为q,则与其距离为r的A点处的电场强度大小为E=k$\frac{q}{{r}^{2}}$(k为常数),这说明距离带电体越远,电场越弱.
(2)环形带电体的电场强度:
如图所示,有一个带电均匀的圆环,已知圆环的半径为 R,所带的总电量为Q.过圆环中心O点作一垂直于圆环平面的直线,那么在此直线上与环心相距为x的P点处的电场强度EP的表达式是怎样的呢?
某同学首先把圃环均匀分割为许多等份,每一等份的圆弧长度为△l,则每一等份的电量为$\frac{Q•△l}{2πR}$;每一等份可以看作一个带电小球,则每一等份在P点所产生的电场强度的大小为E1=$\frac{kQ•△l}{2πR({R}^{2}+{x}^{2})}$;E1沿着OP 方向的分量E1x=E1cos∠E1PE1x=$\frac{kQx•△l}{2πR({R}^{2}+{x}^{2})^{\frac{3}{2}}}$.EP的大小等于圆环上所有等份的E1x大小之和,即EP=$\frac{kxQ}{({R}^{2}+{x}^{2})^{\frac{3}{2}}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系,将弹簧悬挂在铁架上,刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向上,在弹簧下端依次增加相同规格钩码的个数,数据记录如表:
所挂钩码数量N(个)0123456
弹簧长度L(cm)12.5613.1113.6514.214.7315.29
伸长量△L(cm)00.551.091.642.172.73
(1)在数据记录表中,有一个记录不规范的数据是14.2;根据记录的数据可知,所用刻度尺的分度值是1mm.
(2)请在如图所示的坐标图中画出弹簧的伸长量△L与所挂钩码个数N的关系图象.
(3)根据图象可知,当挂6个钩码时,弹簧的伸长量3.28cm(未超过弹簧的弹性限度).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角(θ为锐角),则下列说法中错误的是(  )
A.当F1>Fsin θ时,有两解B.当F1=Fsin θ时,一解
C.当Fsin θ<F1<F时,有三解D.当F1<Fsin θ时,无解

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,波速为20m/s,以下说法正确的是(  )
A.这列波沿x轴正方向传播
B.质点a在图示时刻的振动方向沿y轴正方向
C.质点a在图示时刻的加速度方向沿y轴正方向
D.从图示时刻开始,质点a经0.1s通过的路程为0.4m

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