题目内容

5．如图所示，小球用细绳系住处于O点，绳的另一端固定于天花板上．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　）
A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小
C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大

分析 对小球进行受力分析：重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，又缓慢推动，故小球受力平衡，只需变动拉力即可，根据它角度的变化，就可以判断各力的变化．

解答 解：先对小球进行受力分析，重力mg、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，故在斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β=θ时即细绳与斜面平行时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大．故D正确．ABC错误．
故选：D

点评 本题考查物体的受力分析、共点力的动态平衡问题． 物体在三个共点力作用下达到平衡状态，其中一个力的大小和方向均不发生变化时：一个力的方向不变，另一个力方向改变，利用力的三角形法则； 另外两个力中，另外两个力方向均改变，利用力的三角形与几何三角形相似． 对小球进行受力分析如图所示，则题干描述的动态过程可通过力的三角形边长的变化替代．

练习册系列答案
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15．与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图所示装置验证机械能守恒定律．图2中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s．已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g=9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度．

①滑块通过光电门1时的速度v1=1.00m/s，通过光电门2时的速度v2=2.50m/s：
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为5.25J，重力势能的减少量为5.29J．
16．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=5Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω，定值电阻R2=R3=3Ω，R4=2Ω，电容器的电容C=30μF．开关S闭合电路稳定后，求：
（1）滑动变阻器滑片滑到最左端时，电容器两端的电压；
（2）电源的最大输出功率．
13．如图为物体运动的v-t图象，对物体运动情况的正确解释是（　　）
A．物体最后回到了起点
B．物体开始静止，然后向山下滚，最后静止
C．物体先以恒定的速度运动，然后逐渐变慢，最后静止
D．物体的速度方向不变
20．物体以5m/s的速度匀速通过直线上的A、B两点，所用时间为2s，现在物体从A点由静止出发，先做匀加速直线运动（加速度为a1）到某一最大速度vm，然后立即做匀减速直线运动（加速度大小为a2）至B点速度恰好减为0，所用时间仍为2s．则物体的（　　）
A．vm只能为10m/s，与a1、a2的大小无关
B．vm可为许多值，与a1、a2的大小有关
C．a1、a2必须满足$\frac{1}{{a}_{1}}+\frac{1}{{a}_{2}}=\frac{1}{5}$s2/m
D．a1、a2必须是一定的
10．质量m=10kg的物体，在倾角θ=53°，长L=5.0m的斜面顶端由静止开始滑下，物体与斜面间摩擦系数为μ=0.5．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求：
（1）物体滑到斜面底端的过程中重力对物体所做的功．
（2）物体滑到斜面底端的过程中重力势能的变化量．
（3）物体滑到斜面底端的过程中各个力对物体所做的总功．
（4）物体到达底端时重力的瞬时功率．
17．为测定小物块P与圆形转台B之间的动摩擦因数（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等），某同学设计了如图甲所示实验，并进行如下操作：
A．一遮光片沿半径方向固定并伸出转台，测出遮光片远离转轴的一端到圆心的距离为L
B．测得遮光片宽为d，如图乙所示；
C．将小物块P放在水平转台上，并让电动机带动转台匀速转动，调节光电门的位置，使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束；
D．转动稳定后，从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为△t；
E．不断调整小物块与转台中心的距离，当距离为r时，小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出．已知当地重力加速度为g．

（1）遮光片的宽度d=0.52cm；
（2）转台旋转的角速度ω=$\frac{d}{L△t}$（用所测物理量符号表示．）
（3）小物块与转台间的动摩擦因数μ=$\frac{r{d}^{2}}{g{L}^{2}△{t}^{2}}$ （用所测物理量符号表示）．
14．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　）
A．电动势E的大小等于单位时间内非静电力所做的功
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关
C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
15．一对平行金属板AB水平放置接在一个如图的、电压恒定的电源上，两板间有一带电的粒子P恰好静止在两板之间，现把两板的距离增大，将发生下列哪种现象（　　）
A．电路中有逆时针方向的电流同时P向下运动
B．电路中有顺时针方向的电流同时P向下运动
C．电路中有逆时针方向的电流同时P向上运动
D．电路中有顺时针方向的电流同时P向上运动

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