13．氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質(zhì)量為m 的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在風力的作用下飄起來．已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積，當風速v0=4m/s時，測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°．則（　�。�
A．θ=60°時，風速v=6m/s
B．若風速增大到某一值時，θ可能等于90°
C．若風速不變，換用半徑變大、質(zhì)量不變的球，則θ不變
D．若風速不變，換用半徑相等、質(zhì)量變小的球，則θ增大

分析 對小球受力分析，通過共點力平衡確定θ=60°時，風速的大小以及θ隨風速的變化．

解答 解：A、設(shè)球正對風的截面積為S，由于已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積，所以風力大小為F=kSv，當速度為v0=4m/s時，由平衡條件得，mgtan30°=Sv0k，當角度為60°時，同理可得mgtan60°=Svk，由此可解的v=6m/s，故A正確．
B、風速增大，θ不可能變?yōu)?0°，因為繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡．故B錯誤．
C、若風速不變，換用半徑變大、質(zhì)量不變的球，則風力變大，根據(jù)F=mgtanθ，知θ變大．故C錯誤．
D、若風速不變，換用半徑相等、質(zhì)量變小的球，知風力不變，根據(jù)F=mgtanθ，知重力減小，風力不變，則θ增大．故D正確．
故選：AD

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．某一電動汽車發(fā)動機的額定功率為200kW，汽車質(zhì)量為2t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是4000N，g取10m/s2，汽車保持額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少？當汽車的加速度為1.5m/s2時汽車的速度是多少？若汽車保持額定功率從靜止起動并加速到最大速度所需的時間為20.5s，則汽車在此過程的位移是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在激光的傷害中，以機體中眼睛的傷害最為嚴重．激光聚于感光細胞時產(chǎn)生過熱而引起的蛋白質(zhì)凝固變性是不可逆的損傷，一旦損傷以后就會造成眼睛的永久失明，激光對眼睛的危害如此之大的原因是（　�。�
A．單色性好B．高能量C．相干性好D．平行度好

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖，是馬戲團中上演的飛車節(jié)目，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道，表演者騎著摩托車在豎直固定的圓軌道內(nèi)做圓周運動，已知人和摩托車的總質(zhì)量為m，軌道最高點B，軌道最低點A（重力加速度為g）．求：
（1）人和摩托車能過最高點的最小速度大小是多少？
（2）若人以v1=$\sqrt{2gR}$過B點軌道與摩托車之間的彈力大小為多少？
（3）若人以v2=$\sqrt{6gR}$過A點軌道與摩托車之間的彈力大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．某同學利用小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動來驗證機械能守恒定律．如圖甲所示，力傳感器A固定在水平面上，細線的一端系著小球B，另一端系在傳感器A上，將小球B拉至與傳感器A等高處且細線剛好伸直，將小球由靜止釋放，傳感器記錄出小球在擺動過程中細線中拉力F隨時間t的變化圖象如圖乙所示．
（1）實驗室有小木球和小鐵球，實驗時應該選擇小鐵球現(xiàn)用游標卡尺測得小球的直徑如圖丙所示，則小球的直徑為1.125cm．
（2）實驗中必須測量的物理量有AD．
A．小球的質(zhì)量m
B．傳感器下端到小球球心的距離l
C．小球運動的時間t
D．當?shù)氐闹亓铀俣萭
（3）若實驗中測得傳感器下端到小球球心的距離l=0.30m，小球的質(zhì)量為0.05kg，F(xiàn)0=1.46N，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，則小球減少的重力勢能為0.147J，小球增加的動能為0.146J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（4）寫出（3）中計算出動能的增加量小于勢能減小量的一個原因．小球在下擺過程中，受到空氣阻力等．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖所示，一質(zhì)量為M的木質(zhì)框架放在水平桌面上，框架上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴接一質(zhì)量為m的鐵球．用手向下拉一小段距離后釋放鐵球，鐵球便上下做簡諧運動，則（　　）
A．彈簧處于原長時的位置是鐵球做簡諧運動的平衡位置
B．在小球向平衡位置運動的過程中，小球的位移、回復力、加速度都逐漸減小，速度增大
C．若鐵球的振動周期恰好等于以鐵球平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期，則該鐵球的周期T=2π$\sqrt{\frac{m}{k}}$
D．若彈簧振動過程的振幅可調(diào)，則當框架對地面的壓力為零時，彈簧的壓縮量為$\frac{mg}{k}$
E．若彈簧振動過程的振幅可調(diào)，且保證木質(zhì)框架不會離開桌面，則鐵球的振幅最大是$\frac{（M+m）g}{k}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．課堂上，老師演示了一個有趣的電磁現(xiàn)象：將一鋁管豎立，把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強磁鐵從鋁管上端由靜止釋放，強磁鐵在鋁管中始終與管壁不接觸．可以觀察到，相比強磁鐵自由下落，強磁鐵在鋁管中的下落會延緩許多．下課后，好奇的小明將一塊較厚的泡沫塑料墊在電子秤上，再將這個鋁管豎直固定在泡沫塑料上（用以消除電子秤內(nèi)部鐵磁性材料與磁鐵相互作用的影響），如圖所示，重復上述實驗操作．在強磁鐵由靜止釋放至落到泡沫塑料上之前，關(guān)于電子秤示數(shù)的變化，下列情況可能發(fā)生的是（　�。�
A．始終不變B．先變小后變大C．不斷變大D．先變大后變小

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．某同學用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片即彈片釋放裝置．釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出．已知一元硬幣和五角硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)相同．主要實驗步驟如下：
①將一元硬幣置于發(fā)射槽口，釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，硬幣沿著長木板中心線運動，在長木板中心線的適當位置取一點O，測出硬幣停止滑動時硬幣右側(cè)到O點的距離．再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，重復多次，取該距離的平均值記為x1，如圖乙所示；
②將五角硬幣放在長木板上，使其左側(cè)位于O點，并使其直徑與中心線重合．按步驟①從同一位置釋放彈片，重新彈射一元硬幣，使兩硬幣對心正碰，重復多次，分別測出兩硬幣碰后停止滑行時距O點距離的平均值x2和x3，如圖丙所示．

（1）為完成該實驗，除長木板，硬幣發(fā)射器，一元或五角硬幣，刻度尺外，還需要的器材有天平；
（2）實驗中還需要測量的物理量有一枚一元硬幣質(zhì)量m1；一枚五角硬幣質(zhì)量m2，驗證動量守恒定律的表達式為${m_1}\sqrt{x_1}={m_1}\sqrt{x_2}+{m_2}\sqrt{x_3}$（用測量物理量對應的字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．一個物體在三個力的作用下處于靜止的平衡狀態(tài)．從某時刻起，其中的一個力先逐漸減小到零，后又沿原方向逐漸恢復到原來的大小，其它力始終不變．則在這一過程中（　�。�
A．物體的加速度先減小，后增大，速度先增大，后減小
B．物體的加速度先減小，后增大，速度一直增大
C．物體的加速度先增大，后減小，速度先增大，后減小
D．物體的加速度先增大，后減小，速度一直增大

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