题目内容
20.如图示,某质点与三根相同的轻弹簧相连,静止时,相邻两弹簧间的夹角均为120°.已知弹簧a、b对质点的拉力均为F,则弹簧c对质点的作用力的方向、大小可能为( )A. | O | B. | 向上、F | C. | 向下、F | D. | 向上、2F |
分析 小球处于平衡状态,合力为零,对小球进行受力分析,应用平衡条件计算出小球竖直方向受到的力的大小,弹簧可能处于伸长和原长状态,也可能处于压缩状态,进行讨论即可.
解答 解:假设a、b、c三根弹簧都是拉力,对小球受力分析,作出a、b两个弹簧的拉力F的合力F′,如图所示.
弹簧a、b对质点的作用力为拉力大小均为F,所以合力竖直向上且平行四边形为菱形,连接对角线便可找出直角三角形.在直角三角形中:
cos60°=$\frac{\frac{F′}{2}}{F}=\frac{1}{2}$,
解得:F′=F
由平衡条件得:F=mg+FC
所以:弹簧C的拉力大小为:FC=F-mg
当F=mg时:FC=0,故A正确,
当F<mg时,FC的方向竖直向上,弹簧C处于压缩状态,弹簧C对小球的弹力大小为:FC=mg-F.
当F=$\frac{1}{2}$mg时:FC=$\frac{1}{2}$mg=F,方向向上,故B正确,C错误;
若F=$\frac{1}{3}$mg时,F1=2F=$\frac{2}{3}$mg,方向向上,故D正确;
故选:ABD
点评 本题是平衡条件得应用,难点在弹簧的力到底是弹力还是拉力,分情况讨论即可,难度不小,需要细细体会.
练习册系列答案
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8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置
(1)以下实验操作,正确的是BC
A.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,再接通电源
(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表格所示.(小车质量保持不变)
①根据表中数据在如图2的坐标图上作出a-F图象
②图象不过原点的主要原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(3)如图3是实验中得到的一条已打点的纸带,纸带上的A、B、C、D、E、F、G均为相邻计数点,已知打点计时器的打点周期为0.02s,相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,相邻计数点之间的距离已标注在图上,则小车运动的加速度大小a=0.91m/s2,打C点时的速度大小vc=0.40m/s(以上结果都保留2位有效数字)
(1)以下实验操作,正确的是BC
A.平衡摩擦力时,应将砝码盘用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,再接通电源
(2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表格所示.(小车质量保持不变)
F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
a/m.s-2 | 0.10 | 0.20 | 0.28 | 0.40 | 0.52 |
②图象不过原点的主要原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(3)如图3是实验中得到的一条已打点的纸带,纸带上的A、B、C、D、E、F、G均为相邻计数点,已知打点计时器的打点周期为0.02s,相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出,相邻计数点之间的距离已标注在图上,则小车运动的加速度大小a=0.91m/s2,打C点时的速度大小vc=0.40m/s(以上结果都保留2位有效数字)
15.如图所示,两个物体以相同大小的初始速度从空中O点同时分别向x轴正负方向水平抛出,它们的轨迹恰好是抛物线方程y=$\frac{1}{k}$x2,重力加速度为g,那么以下说法正确的是(曲率半径可认为等于曲线上该点的瞬时速度所对应的匀速率圆周运动的半径)( )
A. | 初始速度为$\sqrt{\frac{kg}{4}}$ | B. | 初始速度为$\sqrt{2kg}$ | ||
C. | O点的曲率半径为$\frac{1}{2}$k | D. | O点的曲率半径为2k |
5.供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压,使用的仪器是电流互感器和电压互感器,接线如图所示.其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数,a、b为两只交流电表,下列说法中正确的是( )
A. | A为电流互感器,且n1<n2,a是电流表 | |
B. | B为电压互感器,且n3>n4,b是电压表 | |
C. | B为电流互感器,且n3<n4,b是电流表 | |
D. | A为电压互感器,且n1>n2,a是电压表 |
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B. | 线框克服安培力所做的功为2mgd | |
C. | 线框的最小速度为$\sqrt{2g(h+d-L)}$ | |
D. | 线框进入磁场的时间和离开磁场的时间相同 |
9.如图所示,一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放有一滑块m,给m一向下的初速度v0,m恰好匀速下滑.现在m下滑的过程中施加一个水平作用力F,下列说法正确的是( )
A. | m保持匀速下滑,在m停止前M对地面无摩擦力的作用 | |
B. | m将做减速运动,在m停止前M对地面无摩擦力的作用 | |
C. | m保持匀速下滑,在m停止前M对地面有水平向左的摩擦力 | |
D. | m将做减速运动,在m停止前M对地面有水平向左的摩擦力 |