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3.水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ,如图所示,在θ从0°逐惭增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,下列说法正确的是(  )
A.F先减小后增大B.F一直增大
C.F•cosθ先减小后增大D.F•cosθ不变

分析 在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,说明物体受力始终平衡,受力分析后正交分解表示出拉力F,应用数学方法讨论F的变化.

解答 解:AB、对物体受力分析如图:
因为物体匀速运动,水平竖直方向均受力平衡:
Fcosθ=f=μ(mg-Fsinθ)
F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$
令:sinβ=$\frac{1}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$,cosβ=$\frac{μ}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$,即:tanβ=$\frac{1}{μ}$
则:F=$\frac{μmg}{\sqrt{1+{μ}^{2}}sin(β+θ)}$
θ从0逐渐增大到90°的过程中,在θ+β<90°前:sin(β+θ)逐渐变大,所以F逐渐减小;
在θ+β>90°后:sin(β+θ)逐渐变小,所以F逐渐增大;
由于μ(0<μ<1),故F先减小后增大,故A正确,B错误;
CD、因Fcosθ=f=μ(mg-Fsinθ)知摩擦力一定减小,故C错误,D错误.
故选:A

点评 本题为平衡条件的应用问题,受力分析后应用平衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的变化,难度不小,需要细细品味.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置:所用电源的频率为50Hz.某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测得各计数点到O的距离(单位:cm)如图2所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C是连续打下的三个点.

(1)关于这一实验,下列说法中正确的是D
A.打点计时器应接直流电源
B.应先释放纸带,后接通电源打点
C.需使用秒表测出重物下落的时间
D.释放重物前,重物应靠近打点计时器
(2)若重锤质量为1kg,重力加速度取9.8m/s2.打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=0.98m/s,重锤的动能EkB=0.48J.从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为0.49J(结果保留两位有效数字).通过计算,数值上△Ep>△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为有纸带摩擦和空气阻力.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是(  )
A.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
B.小球在水平线ab以上的管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球通过最高点时的最小速度vmin=$\sqrt{g(R+r)}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.金星和地球绕太阳的运动可以近似地看作同一平面内的匀速圆周运动,已知金星绕太阳旋转半径约为地球绕太阳公转半径的$\frac{3}{5}$;金星半径约为地球半径的$\frac{19}{20}$、质量约为地球质量的$\frac{4}{5}$.以下判断正确的是(  )
A.金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
B.金星绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度
C.金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的0.9
D.金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的0.9

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力,关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是(  )
A.离地面高度R处为4mgB.离地面高度R处为$\frac{mg}{2}$
C.离地面高度($\sqrt{3}$-1)R处为$\frac{mg}{3}$D.离地面高度$\frac{R}{2}$处为4mg

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.下列说法正确的是(  )
A.阴极射线在电场中一定会受到电场力的作用
B.阴极射线在磁场中一定会受到磁场力的作用
C.阴极射线所受电场力的方向与电场的方向是相同的
D.阴极射线所受磁场力的方向与磁场的方向是相同的

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.如图,设想轨道A为“天宫一号”运行的圆轨道,轨道B为“神舟九号”变轨前的椭圆轨道,如果它们的轨道平面相同,且A、B轨道相交于P、Q两点,如图所示,则下列关于“神舟九号”和“天宫一号”的物理量说法正确的是(  )
A.在轨道上的P点或Q点时一定具有相同大小的加速度
B.在轨道上的P点或Q点时具有相同的速度
C.一定具有相同的机械能
D.不可能具有相同的运动周期

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,若这颗卫星距该天体表面的高度为h,测得在该处做圆周运动的周期为T,已知万有引力常量为G,求:该天体质量.

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19.如图所示,图(a)中是根据平抛运动的原理设计的“测定弹丸弹射初速度“的实验装置.AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一水平放置的弹射器(含弹丸),弹丸很小,半径可以忽略,一条形木板的下端接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上.将轻质弹簧压缩后弹射弹丸(忽略摩擦影响),弹丸落在木板上的某处,测出弹丸平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ,并算出tanθ,改变支架AB的高度,将轻质弹簧压缩到同一位置后弹射同一弹丸,重复实验,得到多组x和tanθ,记录数据后作出x-tanθ的关系图象如图(b)(g=10m/s2):

①根据x-tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0=1.00m/s;
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A.轻质弹簧的压缩量较其他次实验的压缩量偏大
B.轻质弹簧的压缩量较其他次实验的压缩量偏小
C.选用了质量较其他次实验偏大的同体积材质的弹丸
D.选用了质量较其他次实验偏小的同体积材质的弹丸.

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