题目内容

3.如图所示,一小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向60°角,且小球始终处于平衡状态.为了使F有最小值,F与竖直方向的夹角θ应该(  )
A.30°B.45°C.90°D.

分析 小球始终处于平衡状态,合力为零,根据共点力平衡,抓住重力不变,细绳的拉力方向不变,运用作图法求出F有最小值时的θ值.

解答 解:如图所示,小球受三个力而处于平衡状态,重力mg的大小和方向都不变,绳子拉力T方向不变,因为绳子拉力T和外力F的合力等于重力,通过作图法知,当F的方向与绳子方向垂直时,由于垂线段最短,所以F最小,则由几何知识得θ=30°.故A正确,BCD错误.
故选:A

点评 本题属于力学的动态分析,关键能够正确进行受力分析,抓住不变量,运用作图法进行求解.

练习册系列答案
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15.某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线,实验室提供下列器材:
A.电流表A1(量程为0~25mA,内阻约2Ω)
B.电流表A2(量程为0~300mA,内阻约1Ω)
C.电压表V1(量程为0~3V,内阻约5kΩ)
D.电压表V2(量程为0~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流1.5A)
F.滑动变阻器R2(0~1000Ω,额定电流0.5A)
G.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
H.电键一个、导线若干

(1)在小灯泡接入电路前,使用多用电表直接测量小灯泡的电阻,则应将选择开关旋至D 档进行测量(填选项前的字母).
A.直流电压10V  B.直流电流5mA    C.欧姆“×100”D.欧姆“×1”
(2)实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择B(填选项前的字母).
A.A1 V1 R2   B.A2 V1  R1   C.A2 V2 R2    D.A1 V1 R1
(3)若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压表的右端应与电路中的a点相连(选填“a”或“b”)
(4)开关闭合之前,图1中滑动变阻器的滑片应该置于c端(选填“c”、“d”或“cd中间”)
(5)测量后,该小组根据实验数据,利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2所示.结合所画出的I-U特性曲线,现将一个电动势为3.6V,内阻为12Ω的电源只与该小灯泡组成电路,则该小灯泡的实际功率约为0.24W.(结果保留两位有效数字)
(6)该小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后,合上电键,慢慢增大小灯泡的电压,发现刚开始时两电表指针均偏转,但小灯泡不发光,请简要分析原因:电压(电流)较小时,灯丝的温度较低,达不到发光的温度.

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