题目内容

10．如图所示，用与竖直方向成θ角的倾斜轻绳a和水平轻绳子b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1．现在保持小球在原位置不动，使绳子b在原竖直平面内逆时针转过θ角固定，轻绳b拉力变为F2；再逆时针转过θ角固定，绳b拉力变为F3，则（　　）
A．F1＜F2＜F3B．F1＞F3＞F2C．F1=F3＜F2D．F1=F3＞F2

分析 小球始终在原位置不动，合力为零．对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，合力为零；其中重力大小和方向都恒定，第二个力方向不变、大小变，第三个力大小和方向都可以变，运用合成法，通过作图分析．

解答 解：对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图
通过几何关系可知，力F2垂直与细线，故F1=F3＞F2 ；
根据图象可知，绳a拉力一直减小，故D正确，ABC错误；
故选：D．

点评 本题是三力平衡的动态分析问题，关键是运用合成法作图，结合几何关系得到各个力的关系．
求解三个力的动态平衡问题，一般是采用图解法，即先做出两个变力的合力（应该与不变的那个力等大反向）然后过合力的末端画方向不变的那个力的平行线，另外一个变力的末端必落在该平行线上，这样就能很直观的判断两个变力是如何变化的了，如果涉及到最小直的问题，还可以采用解析法，即采用数学求极值的方法求解．

练习册系列答案
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8．发现质子和中子的核反应方程分别是：${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H，${\;}_{4}^{9}$Be+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n．
1．如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为B/2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角的方向斜向上射入磁场，且在x轴上方运动半径为R．求：
（1）粒子在x轴下方磁场中运动的半径R′．
（2）粒子从出发到第2n次过x轴的时间（不含原点，n=1，2，3…）．
18．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②测量挡光条的宽度l和两个光电门间的距离s，其中s的示数如图所示，由此读出s=60.00cm．
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
④从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1、2所用的时间△t1和△t2．
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=$\frac{l}{△{t}_{1}}$和v2=$\frac{l}{△{t}_{2}}$．
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{{l}^{2}}{△{{t}_{1}}^{2}}$和Ek2=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{{l}^{2}}{△{{t}_{2}}^{2}}$．
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs（重力加速度为g）．
（3）如果△Ep=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{{l}^{2}}{△{{t}_{2}}^{2}}$-$\frac{1}{2}（M+m）\frac{{l}^{2}}{△{{t}_{1}}^{2}}$，则可认为验证了机械能守恒定律．
（4）以下措施，可减小实验误差的是BC（填选项的字母）．
A．适当增大挡光条的宽度l
B．适当减小挡光条的宽度l
C．适当增大两光电门间的距离s
D．适当减小两光电门间的距离s
E．使托盘和砝码的总质量m与滑块和挡光条的总质量M满足m＜＜M．
5．如图甲所示是远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，升压变压器输入正弦交流电压如图乙所示，以下说法正确的是（　　）
A．降压变压器输入回路的电流大于输出回路的电流
B．升压变压器输入电压的表达式是u1=500sinπtV
C．若将图乙的正弦交流电直接接在100Ω的电阻上，热功率为1250W
D．用户越多，降压变压器输出的电流越大，输电线路中电流越小，电阻r产生热量越小
15．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1，交流电源的电压u=200$\sqrt{2}$sin100πt（V），电阻R=100Ω，电压表均为理想电表，则（　　）
A．流经R的交流电的频率为10HzB．电流表的示数为2A
C．电流表的示数为0.4AD．电压表的示数为40V
2．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为多少？斜面受到两小球的压力大小之比为多少？
19．如图所示．质量都为m、电荷量大小都为q的带电小球A和B（可视为点电荷）分别被绝缘轻绳悬挂，小球B在小球A的正下方，已知重力加速度为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）
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20．一列间歇横波在t=0时的波形图如图所示．介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5πt（cm）．下列说法正确的是（　　）
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