题目内容

16．国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一保洁人员为执行保洁任务，必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他在向上爬的过程中（　　）
A．屋顶对他的摩擦力不变B．屋顶对他的摩擦力变小
C．屋顶对他的支持力不变D．屋顶对他的支持力变大

分析 以保洁员为研究对象，作出力图，根据平衡条件得出屋顶对他的摩擦力和支持力与θ的关系式，再分析两个力如何变化．

解答 解：以保洁员为研究对象，作出力图．设此人的重力为G，根据平衡条件得：
屋顶对他的摩擦力：f=Gsinθ
屋顶对他的支持力：N=Gcosθ
保洁员在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中，θ减小，则f减小，N增大．
即屋顶对他的摩擦力减小，屋顶对他的支持力增大，故BD正确．
故选：BD

点评 本题是简单的力平衡问题，分析受力，作出力图是关键．

练习册系列答案
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下列公式不属于比值定义法的是（ ）

A． B． C． D．

如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood 1746﹣1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．

（1）实验时，该同学进行了如下步骤：

①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出 （填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h．

②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．

③测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．

（2）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为 （已知重力加速度为g）．

（3）引起该实验系统误差的原因有 （写一条即可）．

（4）验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？a随m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决，

①写出a与m之间的关系式（还要用到M和g）：

②a的值会趋于 ．
4．如图所示，A、B两端的电压U一定，电阻R先接在A、B两端，消耗功率为9W．再将电阻R接在较远的C、D两端，消耗功率为4W．在后一种情况下，输电导线AC、BD共消耗功率为（　　）
A．2WB．3WC．4WD．5W
11．如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，三角形木块竖直边靠在粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力F推动木块与铁块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）
A．木块a与铁块b间不一定存在摩擦力
B．木块与竖直墙面间不存在水平弹力
C．木块与竖直墙面间一定存在摩擦力
D．竖直向上的作用力F一定大于铁块与木块的重力之和
1．三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验．
（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，使A球被弹出时的速度不同，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动．
（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发 射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D．斜槽轨道M到水平板的高度可调，但两轨道始终保持平行，因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后同时切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出，实验中能观察到的现象是二者在水平板上相遇．若仅改变轨道M的高度（两轨道仍然保持平行），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这是因为平抛运动水平方向的分运动是匀速运动．

（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm．由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t=0.05s，该小球平抛运动的初速度大小v0=0.5m/s（取g=10m/s2）．
8．要精确测量一个直流电源的电动势和内阻，给定下列实验器材：
A．待测电源（电动势约为4.5V，内阻约为2Ω）
B．电流表A（量程0.6A，内阻未知）
C．电压表V1（量程15V，内阻为RV1=3kΩ）
D．电压表V2（量程3V，内阻为RV2=2kΩ）
E．定值电阻R1=500Ω
F．定值电阻R2=2000Ω
G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）
H．开关及导线

（1）该实验中电压表应选D（填选项前面的序号），定值电阻应选F（填选项前面的序号）．
（2）在图1方框中画出实验电路图．
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图2所示的U-I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω．
5．下表是实验测得的数据．
数据组1234
功W2W3W4W
水平位移x（cm）2.96.29.212.2
根据表格，可以确定小车在斜面上下滑过程中，合力对小车做的功与小车获得的速度的关系为：在误差允许的范围内，合外力所做的功与小车速度的平方成正比．
6．如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E；由粒子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（　　）
A．P、Q间加速电压为$\frac{1}{2}$ER
B．离子在磁场中运动的半径为$\sqrt{\frac{mER}{q}}$
C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出
D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点，则这些离子具有相同的比荷

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