题目内容

10．气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当稳定的水平风吹来时，球可以飘起来，与地面保持静止．若风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当稳定的风速v0=3m/s时，测得球相对于地面静止时细线与竖直方向的夹角θ=30°．则（　　）
A．θ=60°时，稳定的风速v=9m/s
B．若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，则θ变大
C．若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变
D．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°

分析 对小球受力分析，受重力、拉力和风力，通过共点力平衡条件得到风力与角度θ的表达式进行分析即可．

解答 解：A、设球正对风的截面积为S，由于已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风力大小为F=kSv，当速度为3m/s时，由平衡条件得，mgtan30°=Sv0k，当角度为60°时，同理可得mgtan60°=Svk，由此可解的v=9m/s，故A正确；
B、若风速不变，换用半径相等、质量变大的球，知风力不变，根据F=mgtanθ，知重力减小，风力不变，则θ减小，故B错误；
C、若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则风力变大，根据F=mgtanθ，知θ变大，故C错误；
D、风速增大，θ不可能变为90°，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡，故D错误；
故选：A

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．
三力平衡的基本解题方法：①力的合成、分解法：即分析物体的受力，把某两个力进行合成，将三力转化为二力，构成一对平衡力，二是把重力按实际效果进行分解，将三力转化为四力，构成两对平衡力．②相似三角形法：利用矢量三角形与几何三角形相似的关系，建立方程求解力的方法．应用这种方法，往往能收到简捷的效果．

练习册系列答案
相关题目
20．为了使电炉消耗的功率加倍，应该（　　）
A．使电流加倍B．使电压加倍
C．使电压和电炉的电阻各加倍D．使电炉的电阻加倍
1．如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为1.25cm，如果取g=10m/s2，则：
（1）照相机的闪光频率是20Hz；
（2）小球做平抛运动的初速度的大小是0.75m/s；
（3）小球经过B点时的速度大小是1.25m/s．
18．整个环球之旅，飞机运动的路程和位移分别是（　　）
A．0，0B．0，35000kmC．35000km，0D．35000km，35000km
5．如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　）
A．能产生3种不同频率的光子
B．产生的光子的最大频率为$\frac{{{E}_{3}-E}_{1}}{h}$
C．当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时，氢原子的能量变大
D．若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3-E2
15．质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为P，弹簧的弹性势能为EP；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则（　　）
A．弹簧弹力对A的冲量大小为$\frac{m}{M+m}$PB．弹簧弹力对B做功的大小为EP
C．全过程中机械能减小量为EPD．B、C的最终速度为$\frac{P}{2M}$
2．如图所示，挡板竖直固定在地面上，一滑块m放在水平地面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块间，用水平推力F作用在弧形滑块上，使球与滑块均静止，一切摩擦均不计．现将滑块水平向左推过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块间且处于静止状态，则与原来相比（　　）
A．推力F减小B．滑块对球的弹力增大
C．挡板对球的弹力减小D．水平地面对滑块的弹力増大
19．如图所示，质量M=0.6kg的工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑四分之一圆弧轨道，BC段为一长度L=1m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ=0.6，将物块由P点无初速度释放，滑至工件最左端C点处时恰好静止，不计工件与地面间的摩擦．（g=10m/s2）
（1）求P、C两点间的高度差．
（2）求物块到达B点时的速度．
（3）求物块在工件上从B到C运动所用时间．
15．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则（　　） 
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面垂直
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线b表示的交变电动势为10 V

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网