20．如圖所示，在水平板左端由一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧，緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度，已知滑塊與板的動(dòng)摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$，現(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ，最后直到板豎直，則有（　�。�
A．當(dāng)0≤θ≤$\frac{π}{6}$時(shí)，彈簧的彈力始終為零
B．滑塊與板之間的摩擦力隨θ增大而減小
C．當(dāng)θ=$\frac{π}{2}$時(shí)，彈簧的彈力等于滑塊的重力
D．滑塊與板之間的彈力先做正功后做負(fù)功

分析 將板的右端緩慢抬起過(guò)程中，在滑塊相對(duì)于板滑動(dòng)前，彈簧處于自然狀態(tài)，沒(méi)有彈力．當(dāng)滑塊相對(duì)于板滑動(dòng)后，滑塊受到滑動(dòng)摩擦力，由平衡條件研究彈簧彈力的大小F與夾角θ的變化關(guān)系．再根據(jù)功的性質(zhì)分析彈力做功情況．

解答 解：A、設(shè)板與水平面的夾角為α?xí)r，滑塊相對(duì)于板剛要滑動(dòng)，則由mgsinα=μmgcosα得：tanα=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，α=$\frac{π}{6}$；則θ在0-$\frac{π}{6}$范圍內(nèi)，彈簧處于原長(zhǎng)，彈力F=0；故A正確；
B、開(kāi)始時(shí)摩擦力為靜摩擦力，f=mgsinθ，因此該過(guò)程中滑塊與板之間的摩擦力隨θ增大而增大，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)板與水平面的夾角大于α?xí)r，滑塊相對(duì)板緩慢滑動(dòng)，由平衡條件得：
F=mgsinθ-μmgcosθ=mg×$\sqrt{1-{μ}^{2}}$•sin（θ-β），
其中tanβ=μ，說(shuō)明F與θ正弦形式的關(guān)系．當(dāng)θ=$\frac{π}{2}$時(shí)，F(xiàn)=mg．故C正確；
D、由于彈力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，因此彈力一直做正功，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題要應(yīng)用平衡條件得到F與θ的函數(shù)關(guān)系式，再應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖象，考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析物理問(wèn)題的能力，要注意在學(xué)習(xí)中多作練習(xí)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類(lèi)似性，源于它們機(jī)理上的類(lèi)似性．直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景．

在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)．電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)．
圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用．圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I．
（1）求在△t時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能．
（2）從微觀角度看，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用．為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷．
a．請(qǐng)?jiān)趫D3（圖1的導(dǎo)體棒ab）、圖4（圖2的導(dǎo)體棒ab）中，分別畫(huà)出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖．
b．我們知道，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功．那么，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢？請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

11．如圖所示，A、B兩球通過(guò)長(zhǎng)度L?6m的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接．兩球的質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=1kg，將兩球從距地面某一高度先后釋放，A球先放，t=1s后再釋放B球，細(xì)繩伸直后突然繃斷（細(xì)繩繃斷的時(shí)間極短），繃斷后A、B兩球經(jīng)過(guò)t=2s同時(shí)落地．兩球視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．
（1）B球釋放后多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)繩伸直；
（2）繩繃斷的過(guò)程中繩對(duì)A球的沖量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖所示，AE、BE、CE、DE為同一豎直面內(nèi)的四條光滑固定的傾斜直軌道，A、C、D三點(diǎn)在同一豎直墻上，BCE三點(diǎn)在豎直面內(nèi)同一個(gè)圓周上，圓弧與墻、水平地面相切于C、E 兩點(diǎn)，AE、BE、CE、DE與水平地面間的夾角分別為60°、53°、45°、30°．將四個(gè)相同的小球，分別從A、B、C、D四點(diǎn)由靜止釋放，它們運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間分別為t1、t2、t3、t4，則這四個(gè)時(shí)間的大小關(guān)系是（　�。�
A．t1＞t3＞t4＞t2B．t1＞t2=t3＞t4C．t1=t4＞t2=t3D．t1=t2=t3=t4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過(guò)位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊A、B質(zhì)量相等．C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn)，滑輪到桿的距離OC=h，重力加速度為g．開(kāi)始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中，速度先增大后減小
B．物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{gh}$
C．物塊A在桿上長(zhǎng)為$2\sqrt{3}h$的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
D．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．三個(gè)帶正電的微粒a，b，c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma，mb，mc．已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．下列選項(xiàng)正確的是（　　）
A．ma＞mb＞mcB．mb＞ma＞mcC．mc＞ma＞mbD．mc＞mb＞ma

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（　�。�
A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）
B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期
C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離
D．地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．繩的右端上移到b′，繩子拉力不變
B．將桿N向右移一些，繩子拉力變大
C．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小
D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點(diǎn)右移

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板水平放置，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M．一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，則下列結(jié)論正確的是（已知重力加速度為g）（　�。�
A．板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{2mg}{q}$
B．兩極板間電壓為$\frac{mgd}{2q}$
C．整個(gè)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能增加$\frac{{m{g^2}{L^2}}}{v_0^2}$
D．若僅增大兩極板間距，則該質(zhì)點(diǎn)不可能垂直打在M上

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案