20.如圖所示,一粗糙程度處處相同的豎直半圓形框架ABC固定在水平面上,框架下面放一塊厚度忽略不計的金屬板,金屬板的中心O點位于框架的圓心處,框架上套有一個重力不計的輕圓環(huán),用輕彈簧把圓環(huán)與金屬板的O點連接,開始輕彈簧處于水平拉緊狀態(tài).用一個始終沿框架切線方向的拉力F拉動圓環(huán)從左側(cè)水平位置緩慢繞框架運動,直到輕彈簧達(dá)到豎直位置,金屬板始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則在整個過程中( 。
A.水平面對金屬板的支持力逐漸減小B.水平面對金屬板的摩擦力逐漸增大
C.拉力F大小不變D.框架對圓環(huán)的摩擦力逐漸增大

分析 彈簧的長度不變,故彈簧的彈力大小不變;先對屬板受力分析,受重力、支持力,彈簧的拉力和向右的靜摩擦力,根據(jù)平衡條件列式求解;再對輕環(huán)受力分析,受彈簧的拉力,框架的支持力,拉力和滑動摩擦力,根據(jù)平衡條件列式求解.

解答 解:A、B、彈簧的長度不變,故彈簧的彈力大小不變,設(shè)為F′;
先對屬板受力分析,受重力、支持力,彈簧的拉力和向右的靜摩擦力,如圖;

根據(jù)平衡條件,有
水平方向:f=Fcosθ ①
豎直方向:N+F′sinθ=mg ②
由②式,得到:N=mg-F′sinθ,隨著θ的變大,支持力不斷減小,故A正確;
由①式,隨著θ的變大,靜摩擦力逐漸減小,故B錯誤;
C、D、對輕環(huán)受力分析,受彈簧的拉力,框架的支持力,拉力和滑動摩擦力,根據(jù)平衡條件,有
F=f′③
f′=μF′④
解得:F=μF′,故拉力大小不變,故C正確;
由④式,滑動摩擦力不變,故D錯誤;
故選:AC

點評 本題關(guān)鍵是對先后對倆個物體受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件列式求解,要注意彈簧的彈力不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖甲所示,用水平向右的力F拉放在光滑水平地面上、質(zhì)量為500kg的物體,作用時間為20s,使物體獲得0.5m/s的速度.若力F大小的變化為:前15s從零開始隨時間均勻增大,后5s均勻減小為零,如圖乙所示,求:
(1)力F對物體的沖量;
(2)力F的平均值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈簧,兩手分別按住小車,使它們靜止,若以兩車及彈簧組成系統(tǒng),則下列說法中正確的是 (  )
A.兩手同時放開后,系統(tǒng)總動量始終為零
B.先放開左手,后放開右手后動量不守恒
C.先放開左手,后放開右手,總動量向左
D.無論何時放手,只要兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中,系統(tǒng)總動量都保持不變,但系統(tǒng)的總動量不一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列敘述中正確的是(  )
A.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都表明光具有粒子性
B.放射性元素的半衰期跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系
C.德布羅意通過實驗驗證了物質(zhì)波的存在
D.核反應(yīng)方程${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$ H是α衰變方程
E.據(jù)波爾理論,氫原子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)的過程中,放出光子的能量等于氫原子前后兩個能級之差

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,a,b,c為電場中同一條電場線上的三點,其中c為ab的中點.已知a,b兩點的電勢分別為φa=9V,φb=3V,則下列敘述正確的是(  )
A.該電場在c點處的電勢一定為6 V
B.a點處的場強Ea一定小于b點處的場強Eb
C.正電荷從a點運動到b點的過程中電勢能一定增大
D.正電荷只受電場力作用從a點運動到b點的過程中動能一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,AB為傾角θ=37°的粗糙斜面軌道,通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接,質(zhì)量為m2的小球乙靜止在水平軌道上,質(zhì)量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.
①則碰后小球甲速度多大?(用m1,m2,v0表示)
②若m1:m2=1:2,且軌道足夠長,要使兩球能發(fā)生第二次碰撞,求乙球與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ的取值范圍.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.在如圖(a)所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電表均為理想電表.閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端的過程中,兩個電壓表讀數(shù)隨電流表讀數(shù)變化的圖線如圖(b)所示.則(  )
A.圖線甲是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線
B.電源內(nèi)電阻的阻值為10Ω
C.電源的最大輸出功率為1.8W
D.滑動變阻器R2的最大功率為0.9W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于電磁場理論下列說法正確的是( 。
A.任何電場周圍都產(chǎn)生磁場
B.任何變化的電場周圍都產(chǎn)生變化磁場
C.任何變化的磁場周圍都產(chǎn)生周期性變化的電場
D.任何周期性變化的電場都要在其周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,現(xiàn)將一重力不計,比荷$\frac{q}{m}$=1×106C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過$\frac{π}{15}$×10-5s后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場方向以垂直紙面向外為正方向,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).計算結(jié)果可用π表示,求:
(1)O點與直線MN之間的電勢差;
(2)t=$\frac{2π}{3}$×10-5s時刻電荷與O點的水平距離
(3)如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需要的時間.

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