20．如圖所示，一拖車組由16輛拖車構(gòu)成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m，拖車間有掛鉤連接．拖車組從水平軌道開始沿傾角θ=30°的斜面軌道下滑的過程中（車廂與軌道間的摩擦不計），拖車各掛鉤中，掛鉤對拖車作用力的最大值為（　�。�
A．2mgB．4mgC．8mgD．12mg

分析 設(shè)斜面軌道上有n輛車時掛鉤對拖車作用力為F，分別以斜面軌道上的拖車整體和水平軌道上的拖車整體為研究對象，運用牛頓第二定律列式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識求解．

解答 解：設(shè)斜面軌道上有n輛車時，斜面軌道與水平軌道間掛鉤對拖車作用力大小為F，該作用力最大．
以斜面軌道上的拖車整體為研究對象，運用牛頓第二定律得：
   nmgsin30°-F=nma
以水平軌道上的拖車整體為研究對象，運用牛頓第二定律得：
   F=（16-n）ma
聯(lián)立得 F=$\frac{n（16-n）mg}{32}$
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當n=16-n，即 n=8時，F(xiàn)最大，且最大值為 Fmax=2mg
故選：A

點評 本題是連接體問題，關(guān)鍵要靈活選擇研究對象，采用隔離法列式比較容易理解，同時要熟練運用數(shù)學(xué)知識求解極值問題．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為L，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好．棒MN在平行于軌道的水平拉力作用下，由靜止開始做加速度為a勻加速度直線運動運動并開始計時，求：
（1）棒位移為s時的速度及此時MN兩端的電壓；
（2）棒運動時間t內(nèi)通過電阻R的電量；
（3）棒在磁場中運動過程中拉力F與時間t的關(guān)系；
（4）若撤去拉力后，棒的速度隨位移s的變化規(guī)律滿足v=v0-cs，（c為已知的常數(shù)），撤去拉力后棒在磁場中運動距離為d時恰好靜止，則拉力作用的時間為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，做簡諧運動的彈簧振子，下列說法中正確的是（　�。�
A．振子通過平衡位置時，加速度最大
B．振子在最大位移處時，動能最大
C．振子在連續(xù)兩次通過同一位置時，速度相同
D．振子在連續(xù)兩次通過同一位置時，位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框，在下列四種情況下，線框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　　）
A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動
B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動
C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動
D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．如圖，用一根長為l=$\frac{15}{4}$m的輕質(zhì)細線，一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐體固定在水平地面上，錐體頂端到地面的豎直高度為H=4m，錐面與豎直方向的夾角θ=37°，小球可以在水平面內(nèi)繞錐體的軸OO1做勻速圓周運動（sin37°=$\frac{3}{5}$；cos37°=$\frac{4}{5}$；tan37°=$\frac{3}{4}$； g取10m/s2，結(jié)果可用根式表示） 求：
（1）若要小球離開錐面，則小球的角速度ω0至少為多大？
（2）若細線與豎直方向的夾角為α=53°時，則小球的運動速率v為多大？
（3）若細線與豎直方向的夾角為α=53°時，細線突然斷裂，則小球落地點距離軸線OO1的水平距離L為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．矩形線圈匝數(shù)為n，繞垂直磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈兩端分別始終與兩個固定滑環(huán)K、L接觸良好且摩擦很小，兩個滑環(huán)經(jīng)電刷E、F連接在電阻上，電阻上并聯(lián)一個理想交流電壓表，現(xiàn)把K滑環(huán)接地，如圖所示，以下說法正確的是（　�。�
A．線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中，交流電壓表的指針會一直抖動
B．因為K環(huán)接地，所以線圈轉(zhuǎn)動過程中L環(huán)電勢始終高于K環(huán)，故流經(jīng)電阻R的電流方向不會變化
C．雖然K環(huán)接地，但是線圈轉(zhuǎn)動過程中有時K環(huán)電勢仍高于L環(huán)電勢，故流經(jīng)電阻R的電流方向是變化的
D．線圈轉(zhuǎn)動一周過程中，流經(jīng)電阻R的電流方向變化兩次

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖，不計一切摩擦，物體B的質(zhì)量大于A的質(zhì)量，從圖示位置釋放，若A上升到與桿成30°角時速度為V，則此刻B的速度為多少？定性分析A上滑過程中做什么運動？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，置于平臺上的木板與一水平傳送帶靠近且上表面在同一水平面上，傳送帶左端置于一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1kg的煤塊，三者皆處于靜止狀態(tài)，木板質(zhì)量M=5kg且足夠長．煤塊與傳送帶以及木板上表面間的動摩擦因數(shù)皆為μ=0.2．某時刻傳送帶開始順時針轉(zhuǎn)動，加速度為a1=4m/s2，當速度達到v=3m/s后開始勻速運動．煤塊先是相對傳送帶滑動留下一段黑色痕跡而后相對傳送帶靜止，最后滑上木板．取g=10m/s2，求：

（1）求煤塊相對傳動帶運動的時間t1；
（2）如果平臺光滑，計算煤塊與木板摩擦產(chǎn)生的熱量Q，以及煤塊從滑上木板至與木板相對靜止過程中摩擦力對煤塊的沖量I；
（3）如果平臺不光滑，且在煤塊滑上木板的瞬間給木板施加水平向右的恒力F，此恒力作用t=0.5s時煤塊與木板速度恰好相同，求此刻煤塊在木板上留下的黑色痕跡的長度△s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于動量和沖量，下列說法正確的是（　　）
A．動量的方向一定跟物體的速度方向相同，動量大的物體其速度也大
B．動能不變時，物體的動量也不變
C．物體受到的合外力的沖量方向與物體末動量的方向相同
D．物體受到的合外力的沖量方向與物體動量增量方向相同

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