[题目]如图所示.半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上.光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态.P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ.将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°.框架与小球始终保持静止状态.在此过程中下列说法正确的是A. 框架对小球的支持力先减小后增大B. 拉力F的最小值为mgcosθC. 地面对框架的摩擦力减小D. 框架对地面的压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是

A. 框架对小球的支持力先减小后增大

B. 拉力F的最小值为mgcosθ

C. 地面对框架的摩擦力减小

D. 框架对地面的压力先增大后减小

【答案】BC

【解析】AB、以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图，如图所示

根据几何关系可知，用F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时：F=mgcosθ，故A错误，B正确；

C、以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故C正确；

D、以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小．故D错误；

故选BC。

练习册系列答案

A. 在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都处于伸长状态

B. 从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

C. 两物体的质量之比为m1∶m2＝1∶2

D. 在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2＝8∶1

【题目】如图所示，PQ、MN为两根光滑绝缘且固定的平行轨道，两轨间的宽度为L，轨道斜面与水平面成θ角。在矩形abcd内存在方向垂直轨道斜面向下、强度为B的匀强磁场，已知ab、cd间的距离为3d。有一质量为m、长AB为L、宽BC为d的矩形金属线圈ABCD放置在轨道上，开始时线圈AB边与磁场边界ab重合。现让线圈由静止出发沿轨道下滑，从AB进入磁场到CD边进入磁场的过程中，流过线圈的电荷量为q。线圈通过磁场的总时间为t，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A. 线圈在磁场中不可能做匀加速直线运动

B. 线圈的电阻为

C. 线圈CD边刚好通过磁场下边界时，线圈的速度大小为

D. 线圈在时间t内电阻的发热量为

【题目】如图所示，长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球，下端用光滑铰链连接于地面上的O点，杆可绕O点在竖直平面内自由转动。定滑轮固定于地面上方L处，电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连。启动电动机，杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面，假设整个倒下去的过程中，杆做匀速转动。则在此过程中

A．小球重力做功为2mgL

B．绳子拉力做功大于2mgL

C．重力做功功率逐渐增大

D．绳子拉力做功功率先增大后减小

【题目】如图所示，金属板的右侧存在n（n大于2）个有理想边界的匀强磁场，磁场的上边界与下边界间的距离足够大。相邻磁场的方向相反，ABCD区域里磁场的方向垂直于纸面向里，CDEF区域里磁场的方向垂直于纸面向外，以此类推，第n个磁场方向向里。区域中磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均相同。当加速电压为某一值时，一电子由静止开始，经电场加速后，以速度v0垂直于磁场边界AB进入匀强磁场，经的时间后，到达另一磁场边界EF．已知电子的质量为m，电荷量为e. 求:

（1）每一磁场的宽度d；

（2）若要保证电子能够到达磁场边界EF，加速电压U至少为多少？

（3）现撤去加速装置，使ABCD区域的磁感应强度变为2B，第n个磁场（最右侧）磁感应强度变

为（其它磁场均不变），使电子仍以速率v0从磁场边界AB的同一位置射入，可改变射入时速度的方向．现使得电子穿过ABCD区的时间最短，求电子穿出整个磁场区域的时间t和电子从磁场射出的位置到水平虚线的距离x.

【题目】如图所示．一束截面为圆形（半径R=1cm）的平行复色光垂直射向一玻璃半球的面．经折射后在屏幕s上形成一个圆形彩色亮区．已知玻璃半球的半径也为R．屏幕s至球心的距离为D为4cm．不考虑光的干涉和衍射，试问：

①在屏幕s上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色?

②若玻璃半球对①中色光的折射率为，求屏幕s上圆形亮区的最大半径。（结果可保留根号）

【题目】为拍摄鸟类活动，摄影师用轻绳将质量为2.0kg的摄像机跨过树枝，悬挂于离地面8.5m高的B点，绳子另一端连着沙袋，并将沙袋控制在地面上的A点，某时刻，沙袋突然失控，当沙袋水平滑动到较长的斜坡底端C点时，摄像机下落到距地面5.0m高的D点，斜坡倾角为37°，此时细绳与斜面平行，若从D点开始下落过程，轻绳的拉力大小为23.2N，最终，摄像机恰好没有撞击地面，不计细绳与树枝间的摩擦，g取10m/s2；

（1）求摄像机在D点时的速度大小；

（2）若沙袋与斜面间的动摩擦因数为0.175，求沙袋质量M及摄影机下落全过程中，系统克服摩擦阻力所做的功（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【题目】如图所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平面上，导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m，两活塞均与汽缸接触良好且厚度不计，忽略一切摩擦，两活塞把汽缸内部分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体A和B。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为，汽缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体B缓慢加热，求：

①活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B的温度；

②若在活塞甲上放一个质量为m的砝码丙，继续给气体B加热，当活塞甲再次到达汽缸上端时，气体B的温度。

【题目】如图所示为回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个靠得非常近的D形盒，两盒分别和一交流电源的两极相连，交流电源对粒子的加速电压为U，匀强磁场分布在两D形盒内且垂直D形盒所在平面，磁感应强度为B，在D形盒中央S点处放有粒子源。粒子源放出质量为m、带电量为q的粒子（设粒子的初速度为零）被回旋加速器加速，设D形盒的最大半径为R，求：

（1）交流电源的周期T=？

（2）当粒子在D形盒中圆周运动半径为R时，通过特定装置将粒子导出，求将粒子导出前粒子被加速的次数n=?

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