题目内容

6．如图所示，固定水平直杆ab上套有一个物块P，物块P通过一根细线与一个小球Q相连接．小球Q在某一水平面内做匀速圆周运动．现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），物块P始终保持静止．则后一种情况与原来相比较，下列说法中正确的是（　　）
A．物块P始终受四个力的作用
B．水平直杆ab对物块P的作用力大小变化
C．小球Q运动的线速度变小
D．小球Q运动的周期变小

分析 小球Q靠重力和拉力的合力提供向心力，物体P受重力、支持力、拉力和静摩擦力处于平衡，根据拉力的变化分析水平直杆对物块P作用力的变化．根据合力提供向心力得出线速度和周期的表达式，结合角度的变化分析线速度和周期的变化．

解答 解：A、小球Q受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，对于P，物体受到重力、支持力、绳子的拉力以及静摩擦力处于平衡，故A正确．
B、Q做圆周运动，根据平行四边形定则知，T=$\frac{mg}{cosα}$，当小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动，α变大，则拉力变大，对于P，拉力和重力的合力增大，则支持力和摩擦力的合力增大，所以水平直杆ab对物块P的作用力大小发生变化，故B正确．
C、根据$mgtanα=m\frac{{v}^{2}}{Lsinα}$得，线速度v=$\sqrt{gLsinαtanα}$，α增大，则线速度增大，故C错误．
D、根据mgtanα=mLsinα$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得，$T=2π\sqrt{\frac{Lcosα}{g}}$，α增大，则T减小，故D正确．
故选：ABD．

点评 本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键．

练习册系列答案
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16．如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于量子数为n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是（　　）
A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
B．由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小
C．用n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光照射逸出功为4.54 eV的金属钨能发生光电效应
D．若是一个氢原子处于n=4能级，则最多可辐射3种不同频率的光
17．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中（　　）
A．重力势能减小了1900 JB．重力势能减小了2000 J
C．动能增加了1900 JD．动能增加了2000 J
14．如图所示，长为3l的轻质细杆一端可绕O点自由转动，杆上距O点l和3l处分别固定质量均为m的小球A、B．现将细杆拉至水平，并由静止释放，忽略一切摩擦及空气阻力，则当杆由水平转到竖直位置过程中（　　）
A．此过程A球机械能守恒，B球机械能守恒
B．此过程A球机械能减少，B球机械能增加
C．当杆到达竖直位置时，球B的速度大小为2$\sqrt{\frac{gl}{5}}$
D．当杆达到竖直位置时，OA段杆对球的拉力大小为$\frac{26}{5}$mg
1．如图所示是我国居民日常生活所用交流电的图象，由图象可知（　　）
A．该交流电的频率为100Hz
B．该交流电的有效值为311V
C．该交流电的周期是2s
D．该交流电的瞬时值表达式为u=311sin100πt（V）
11．如图所示，在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强磁场．在第二象限中，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场．圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点；在A点正下方有一个粒子源P，P可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0，质量为m、电量为+q的带电粒子（重力不计，不计粒子间的相互作用），其中沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场
（1）求匀强磁场的磁惑应强度大小B；
（2）求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围；
（3）如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向，分析带电粒子将从何处离开磁场，可以不写出过程．
18．图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上．指示灯L1和L2完全相同（其阻值均恒定不变），R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表．开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A2的示数变大B．电流表A1的示数变小
C．电压表的示数变大D．灯泡L1的亮度变暗
12．如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的工具有①②③（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
①刻度尺                ②天平            ③秒表         ④游标卡尺
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳子越粗越好；②绳的质量要轻；③两个物块的质量差要尽可能大；④将绳换成弹簧
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是②③（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
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13．某实验中学的物理兴趣实验小组利用如图甲所示的实验装置验证系统的机械能守恒定律．将一气垫导轨倾斜地固定在水平桌面上，导轨的倾角为θ，在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在靠近滑轮的B处固定一光电门，将质量为m的小球通过一质量不计的细线与一带有遮光板的总质量为M的滑块相连接．现将带有遮光板的滑块由气垫导轨的A处由静止释放，通过计算机测出遮光板的挡光时间为t，用游标卡尺测出遮光板的宽度为b，用刻度尺测出A、B之间的距离为d．假设滑块在B处的瞬时速度等于挡光时间t内的平均速度．
由以上的叙述回答下列问题：

（1）若游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光板的宽度为3.85 mm；
（2）滑块到达光电门B处的瞬时速度vB为=$\frac{b}{t}$；（用字母表示）
（3）如果该小组的同学测得气垫导轨的倾角θ=30°，在滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量△Ek为$\frac{（M+m）{b}^{2}}{2{t}^{2}}$，系统重力势能减少量△Ep为（m-$\frac{M}{2}$）gd，若在误差允许的范围内△Ek=△Ep，则滑块与小球组成的系统机械能守恒．重力加速度用g表示．（以上结果均用字母表示）
（4）在验证了机械能守恒定律后，该小组的同学多次改变A、B间的距离d，并作出了v2-d图象，如图丙所示，如果M=m，则g=9.6 m/s2．

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