题目内容

20.如图所示,现对质量为m的小球施加一拉力,让小球在B点处于静止状态,细绳与竖直方向的夹角为θ,则所需要的最小拉力F等于(  )
A.mgsinθB.mgcosθC.mgtanθD.mgcotθ

分析 小球A处于静止,受力平衡,分析受力情况,用作图法得出对小球施加的力最小的条件,再由平衡条件求出力的最小值.

解答 解:以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图,根据作图法分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,所用的力最小.
根据平衡条件,F的最小值为:Fmin=mgsinθ
故选:A

点评 本题物体平衡中极值问题,关键是确定极值条件,本题采用图解法得到力最小的条件,也可以运用数学函数法求解极值.

练习册系列答案
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12.在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图1所示(相邻计数点时间间隔为0.02s).

(1)纸带的左(左、右)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=0.98m/s;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=0.49J,此过程中物体动能的增加量△Ek=0.48J;(计算结果保留两位有效数字)
(4)实验的结论是在实验误差范围内,机械能守恒.
(5)下面列举了该实验的几个操作步骤(示意图如图2):
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是
否等于增加的动能.)
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的横线上,并改正不恰当的步骤:
没有必要进行的步骤是:C;操作不恰当的步骤是B,改正为应接在电源的交流输出端;
操作不恰当的步骤是D,改正为应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带.

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