4．假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，如圖所示，菜刀橫截面為等腰三角形，刀刃前部的橫截面頂角較小，后部的頂角較大，他先后做出過幾個(gè)猜想，其中合理的是（　�。�
A．刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)
B．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)
C．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開其他物體的力越大
D．在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開其他物體的力越大

分析 根據(jù)力的平行四邊形定則可知，相同的壓力下，頂角越小，分力越大；相同的頂角下，壓力越大，分力越大．

解答 解：把刀刃部分抽象后，可簡化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖乙所示
當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體．由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等（F1=F2），因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示．
在這個(gè)力的平行四邊形中，取其四分之一考慮（圖中陰影部分），根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系，由關(guān)系式，得F1=F2
由此可見，刀背上加上一定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sinθ的值越小，F(xiàn)1和F2越大．
但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚．使用時(shí)，用前部切一些軟的物品（如魚、肉、蔬菜、水果等），用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，俗話說：“前切后劈”，指的就是這個(gè)意思．故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 考查力的平行四邊形定則，體現(xiàn)了控制變量法，同時(shí)學(xué)會(huì)用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系．

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：多選題

14．隨著“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功牽手，我國將于2020年前發(fā)射月球登陸器．月球登陸器返回時(shí)，先由月球表面發(fā)射后繞月球在近月圓軌道上飛行，經(jīng)軌道調(diào)整后與在較高圓軌道上運(yùn)行的軌道艙對(duì)接，對(duì)接完成后再經(jīng)加速脫離月球飛回地球．下列關(guān)于此過程的描述，正確的是（　　）
A．登陸器在近月圓軌道上運(yùn)行的速度必須大于月球第一宇宙速度
B．登陸器與軌道艙對(duì)接后的運(yùn)行周期小于對(duì)接前登陸器的運(yùn)行周期
C．登陸器與軌道艙對(duì)接后必須加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以返回地球
D．登陸器在近月圓軌道上飛行的速度大于軌道艙的運(yùn)行速度

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．在物理學(xué)發(fā)展的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（　　）
A．英國物理學(xué)家焦耳在熱學(xué)、電磁學(xué)等方面做出了杰出貢獻(xiàn)，成功地發(fā)現(xiàn)了焦耳定律
B．德國天文學(xué)家開普勒對(duì)他導(dǎo)師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，得出了萬有引力定律
C．英國物理學(xué)家卡文迪許利用卡文迪許扭秤首先較準(zhǔn)確的測定了靜電力常量
D．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中利用邏輯推斷使亞里士多德的理論陷入了困境

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，兩塊相同的金屬板正對(duì)著水平放置，電壓U時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以水平速度v0從A點(diǎn)射入電場，經(jīng)過一段時(shí)間后從B點(diǎn)射出電場，A、B問的水平距離為L．不計(jì)重力影響．求
（1）帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t；
（2）A、B問豎直方向的距離y；
（3）帶電粒子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小v．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)．裝置如圖1所示，其中M為滑塊，m和m'是質(zhì)量可調(diào)的片碼，細(xì)繩和滑輪的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)．實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)在片碼總質(zhì)量m+m'=m0保持不變的條件下，改變m和m'的大小，測出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可以求出滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

①在實(shí)驗(yàn)器材方面，該同學(xué)選擇了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、每片質(zhì)量為150g的片碼總共10片、滑塊、木板、滑輪各一個(gè)、細(xì)線若干．除此以外根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所要測量的物理量，你認(rèn)為除了該同學(xué)已選擇的儀器以外，在下列備選儀器中還需要：BD （填寫字母代號(hào)即可）．
A：秒表    B：毫米刻度尺   C：學(xué)生用直流電源         D：學(xué)生用交流電源
②以下是為了測量滑塊的加速度，由實(shí)驗(yàn)得來的一條紙帶．從比較清晰的O點(diǎn)開始，該同學(xué)每數(shù)5個(gè)點(diǎn)做為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們分別為：A、B、C、D、E、F等，測量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，如圖2所示．根據(jù)這條紙帶，求出這次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊的加速度為：0.81m/s2（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）．
③在實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過程中，該同學(xué)以片碼m的質(zhì)量為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)圖線．
理論和實(shí)驗(yàn)均已證明，在滑動(dòng)的條件下，a和m是一次函數(shù)關(guān)系，即可以寫成：a=km+c（式中的k和c為常數(shù)）的形式．那么，本實(shí)驗(yàn)中的常數(shù)具體表達(dá)式為（動(dòng)摩擦因數(shù)為μ）：k=$\frac{（1+μ）g}{{M+{m_0}}}$，c=-μg；結(jié)合本實(shí)驗(yàn)圖線得出的滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，圖為某同學(xué)用兩把彈簧秤拉橡皮條的情形，請(qǐng)您指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的操作錯(cuò)誤或不妥之處有（寫兩條）彈簧拉力方向與細(xì)繩方向不一致；一彈簧秤的拉力太大，用一把彈簧秤再次實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)超量程．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．關(guān)于磁場的方向，下列敘述中不正確的是（　�。�
A．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向B．小磁針北極受力的方向
C．小磁針靜止時(shí)北極所指的方向D．磁鐵內(nèi)部N極到S極的方向

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．某導(dǎo)體的電阻為R=2Ω．試求當(dāng)有I=1A的電流流過時(shí)，該導(dǎo)體10分鐘產(chǎn)生的熱量Q和導(dǎo)體的發(fā)熱功率P．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．圖1中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)n1與副線圈的匝數(shù)n2之比為5：1．變壓器的原線圈接如圖2所示的正弦式電流，定值電阻R1=5Ω，R2=15Ω，串聯(lián)接在副線圈兩端．電流表、電壓表為理想電表．則（　�。�
A．電流表的讀數(shù)為0.2AB．電壓表V1的讀數(shù)為100V
C．電壓表V2的讀數(shù)為5VD．電壓表V2的讀數(shù)約為15V

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