题目内容
19.如图甲所示,两段等长细线将质量均为m的小球A、B悬挂在O点,小球A受到水平向右的恒力F1的作用、小球B受到水平向左的恒力F2的作用.当系统处于静止状态时,出现了如图乙所示的状态,小球B刚好位于O点正下方.则F1与F2的大小关系正确的是( )A. | F1=4F2 | B. | F1=3F2 | C. | F1=2F2 | D. | F1=F2 |
分析 运用整体法研究OA绳与竖直方向的夹角与力的关系;再隔离B研究,分析AB绳与竖直方向的夹角与力的关系;由几何关系得到两夹角相等,即可判断两个拉力的关系.
解答 解:设AO、BO与竖直方向的夹角为α,首先对两个球整体分析,受则F1、F2、重力、AO拉力,如图所示:
根据平衡条件,有:
F1=F2+FAOsinα ①
FAOcosα=2mg ②
再隔离球B分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
F2=mgtanα ③
${F}_{AB}=\frac{mg}{cosα}$ ④
联立解得:
F1=3mgtanα
故F1=3F2
故选B.
点评 本题关键是根据平衡条件列式分析;通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法;有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用.
练习册系列答案
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8.如图所示,在光滑的水平面上,物体B原来静止,在物体B上固定一个轻弹簧,物体A以某一速度沿水平方向向右运动,通过弹簧与物体B发生作用,若两物体的质量相等,在作用过程中弹簧获得的最大弹性势能为Ep;现将B的质量加倍,再使物体A以同样的速度通过弹簧与物体B发生作用(作用前物体B仍静止),在作用过程中弹簧获得的最大弹性势能为E′p,那么( )
A. | Ep:E′p=2:1 | B. | Ep:E′p=3:4 | C. | Ep:E′p=4:3 | D. | Ep:E′p=1:2 |
10.子弹在枪管中的加速度可达5×104m/s2.设子弹以这一加速度分别在手枪和步枪中从静止开始作匀加速直线运动,已知手枪枪管长为10cm,步枪枪管长为50cm,则手枪与步枪的射击速度之比为( )
A. | 1:$\sqrt{5}$ | B. | 5:1 | C. | 1:5 | D. | 1:25 |
7.两个可视为质点的小球A、B质量均为m,用长度分别为3L、4L、5L的非弹性的细线连接并悬挂于天花板上,如图所示,现用水平力F作用在小球A上,此时三根细线均处于伸直状态,且OB细线恰好竖直,A、B两小球均处于静止状态,则力F大小为( )
A. | mg | B. | $\frac{3}{4}$mg | C. | $\frac{3}{5}$mg | D. | $\frac{5}{4}$mg |
8.某物体做匀变速直线运动,经过时间t,速度由v1变为v2,经过的位移是s,那么下列说法中正确的是( )
A. | 经过$\frac{t}{2}$,它的瞬时速度等于$\frac{s}{t}$ | B. | 经过$\frac{s}{2}$,它的瞬时速度等于$\frac{s}{t}$ | ||
C. | 这段时间内的平均速度$\overline{v}=\frac{{{v_1}+{v_2}}}{2}$ | D. | 这段时间内的平均速度$\overline{v}=\frac{s}{t}$ |
9.如图甲为磁感应强度B随时间t的变化规律,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,平面位于纸面内,如图乙所示.令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力.下列说法不正确的是( )
A. | I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向 | |
B. | I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向 | |
C. | F1方向指向圆心,F2方向指向圆心 | |
D. | F2方向背离圆心向外,F3方向指向圆心 |