10.吊墜是日常生活中極為常見的飾品,深受人們喜愛.現(xiàn)將一“心形”金屬吊墜穿在一根細(xì)線上,吊墜可沿細(xì)線自由滑動(dòng).在佩戴過程中,某人手持細(xì)線兩端,讓吊墜靜止在空中,如圖所示,現(xiàn)保持其中一只手不動(dòng),另一只手捏住細(xì)線緩慢豎直下移,不計(jì)吊墜與細(xì)線間的摩擦,則在此過程中,細(xì)線中張力大小變化情況為 (  )
A.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大D.無法確定

分析 當(dāng)細(xì)線的右端從上到下移動(dòng)過程中,兩繩的夾角不變,兩側(cè)繩子的拉力大小相等,方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ,以掛鉤為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況.

解答 解:本題可視為如圖所示的模型;當(dāng)輕繩的右端下移時(shí)時(shí),設(shè)兩繩的夾角為2θ,因繩長(zhǎng)不變,兩端繩子的拉力始終相同,兩繩子合力一定沿它們的角平分線,設(shè)繩長(zhǎng)為l,則可知lsinθ=d,因d不變,繩子總長(zhǎng)度不變,則可知繩與豎直方向上的夾角θ不變,
以吊墜為研究對(duì)象,分析受力情況,
作出受力圖,如圖所示.根據(jù)平衡條件得:
因繩子兩端的張力始終相等,設(shè)為F,則有:
2Fcosθ=mg
得到繩子的拉力F=$\frac{mg}{2cosθ}$
所以在輕繩的右端從N點(diǎn)移到P點(diǎn)的過程中,θ不變,cosθ不變,則F不變.
故A正確,BCD錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題是共點(diǎn)力平衡中動(dòng)態(tài)變化分析問題,關(guān)鍵在于運(yùn)用幾何知識(shí)分析θ的變化,要注意明確幾何關(guān)系,知道繩長(zhǎng)不變,右側(cè)懸點(diǎn)上下移動(dòng)時(shí)兩端繩子夾角不變.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,導(dǎo)體ab是金屬線框的一個(gè)可動(dòng)邊,ab長(zhǎng)為0.1m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T,方向垂直于線框平面.當(dāng) ab以10m/s的速度向右移動(dòng)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及通過導(dǎo)體ab的感應(yīng)電流方向是( 。
A.E=0.5V,電流方向從 b→aB.E=5V,電流方向從 b→a
C.E=0.5V,電流方向從a→bD.E=5V,電流方向從a→b

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是(  )
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率曲線運(yùn)動(dòng)
B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速曲線運(yùn)動(dòng)
C.對(duì)于給定的勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度、周期、轉(zhuǎn)速是不變量
D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度和向心力始終指向圓心,所以兩者的方向是不變的

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.目前磁卡已有廣泛的應(yīng)用,如圖甲所示,當(dāng)記錄磁性信息的磁卡以速度v在刷卡器插槽里勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過刷卡器內(nèi)線圈的磁通量按Φ=Φ0sinkvt規(guī)律變化,刷卡器內(nèi)置線圈等效電路如圖乙所示,已知線圈的匝數(shù)為n,電阻為r,外接電路的等效電阻為R.
(1)求線圈兩端的電壓U;
(2)若磁卡在刷卡器中運(yùn)動(dòng)的有效距離為l,則刷卡一次線圈上產(chǎn)生的熱量Q為多少?
(3)在任意一段△t=$\frac{π}{2kv}$的時(shí)間內(nèi),通過等效電阻R的電荷量的最大值qm為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.甲乙兩木塊并排靠在一起,放置在光滑水平面,速度為v的子彈水平擊中甲木塊,先后射穿兩木塊,子彈射出各木塊前后的速度之比均為10:9,之后兩木塊先后進(jìn)入粗糙水平面,甲乙兩木塊在粗糙水平面運(yùn)動(dòng)的位移之比為1:2,若甲乙兩木塊、子彈的質(zhì)量相等,子彈受到木塊的阻力為恒力,甲木塊與粗糙水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,子彈穿過甲木塊的厚度為d,求:
(1)乙木塊與粗糙水平面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)子彈射穿乙木塊的厚度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖甲所示,間距為l=0.5 m的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角θ=37°,導(dǎo)軌上端接有一個(gè)R=0.5Ω的電阻,導(dǎo)軌所在平面可劃分為I、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,兩導(dǎo)軌間長(zhǎng)度為s1=l m的矩形區(qū)域Ⅰ中存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,長(zhǎng)度為s2=3m的區(qū)域Ⅱ中無磁場(chǎng),區(qū)域Ⅲ中存在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B0=1 T.在t=0時(shí)刻,質(zhì)量m=l kg且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab從區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ的交界處?kù)o止滑下,當(dāng)金屬棒到達(dá)區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ的交界處CD時(shí),區(qū)域Ⅰ中的磁場(chǎng)突然撤去,此后金屬棒恰好保持勻速運(yùn)動(dòng).邊界CD上方的導(dǎo)軌光滑,邊界CD下方的導(dǎo)軌粗糙,不計(jì)金屬棒與導(dǎo)軌的電阻,金屬棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)金屬棒在到達(dá)邊界CD前的運(yùn)動(dòng)過程中,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小I;
(2)金屬棒在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)金屬棒與區(qū)域Ⅲ中的兩導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示的電路中,理想二極管和水平放置的平行板電容器串聯(lián)接在電路中,閉合開關(guān)S,平行板間有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電液滴恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法正確中的是( 。
A.將A板向上平移一些,液滴將向下運(yùn)動(dòng)
B.將A板向左平移一些,液滴將向上運(yùn)動(dòng)
C.斷開開關(guān)S,將A板向下平移一些,液滴將保持靜止不動(dòng)
D.斷開開關(guān)S,將A板向右平移一些,液滴將向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,光滑導(dǎo)軌的寬度L=0.30m,導(dǎo)體棒接入電路電阻R=0.50Ω(線框電阻和靈敏電流計(jì)內(nèi)阻不計(jì)),導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0m/s,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.3V,感應(yīng)電流為0.6A,為使導(dǎo)體棒ab保持向右勻速運(yùn)動(dòng)的外力大小為0.036N,外力做功功率為0.18W,感應(yīng)電流的功率為0.18W.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN,PQ平行放置,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,間距L=0.5m,導(dǎo)軌N,Q兩端接有阻值R=4Ω的電阻,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上,質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=1Ω的金屬棒cd在距離導(dǎo)軌N,Q端s=2m處垂直導(dǎo)軌放置,不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)若導(dǎo)軌光滑,金屬棒由靜止釋放,求金屬棒最大速度v及此時(shí)電阻R上的功率P;
(2)若金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,磁感應(yīng)強(qiáng)度從B0均勻增大到2B0的過程中,金屬棒始終能保持靜止,求磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率$\frac{△B}{△t}$的最大值;
(3)若導(dǎo)軌光滑,金屬棒沿軌道向下做初速度為0,加速度a=gsinθ的勻加速運(yùn)動(dòng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t變化的表達(dá)式.

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