16.如圖所示,一段半徑為R的圓弧固定在豎直平面內(nèi),兩個(gè)輕環(huán)a和b套在圓弧上,一輕質(zhì)細(xì)線穿過兩環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球,在a和b之間的細(xì)線上懸掛一鉤碼.平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于$\frac{R}{2}$.不計(jì)一切摩擦,則此鉤碼的質(zhì)量為( 。
A.mB.$\sqrt{3}$mC.$\frac{7}{4}$mD.3m

分析 首先分析輕環(huán),受兩個(gè)拉力和支持力,根據(jù)平衡條件得到支持力的方向;再對(duì)物體受力分析,根據(jù)平衡條件得到其質(zhì)量大。

解答 解:對(duì)重物受力分析,受重力和拉力,故:T=mg…①
對(duì)圓環(huán)分析,受細(xì)線的兩個(gè)拉力和軌道的支持力,如圖所示:

設(shè)支持力與豎直方向的夾角為θ;
再對(duì)鉤碼受力分析,受兩個(gè)拉力和重力,結(jié)合幾何關(guān)系,兩個(gè)拉力與豎直方向的夾角為2θ,根據(jù)平衡條件,有:
2Tcos2θ=Mg…②
聯(lián)立①②解得:M=2mcos2θ,
根據(jù)幾何關(guān)系,有:sinθ=$\frac{\frac{R}{4}}{R}=\frac{1}{4}$,
故M=2m(1-2sin2θ)=$\frac{7}{4}$m,故ABD錯(cuò)誤,C正確;
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確球、環(huán)和重物的受力情況,根據(jù)平衡條件并結(jié)合幾何關(guān)系列式分析,難點(diǎn)在幾何關(guān)系的確定上.

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

6.如圖所示,兩條相同的“L”型金屬導(dǎo)軌LMN、OPQ平行固定且相距d=1m,其水平部分LM、OP在同一水平面上且處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1的勻強(qiáng)磁場中,傾斜部分MN、PQ位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi),且有垂直于斜面向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2的勻強(qiáng)磁場,并且Bl=B2=0.5T;ab和ef是質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.4kg、電阻分別為R1=lΩ和R2=1.5Ω的兩根金屬棒,ab置于水平導(dǎo)軌上,與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,ef置于光滑傾斜導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時(shí)刻起,ab棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a=1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),ef棒在沿斜面向上的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)t=10s時(shí),ef棒消耗的電功率;
(2)從t=0時(shí)刻起,4s內(nèi)通過ab棒的電荷量q;
(3)請(qǐng)判斷Fl、F2的大小在某個(gè)時(shí)候是否有可能相等,若有可能請(qǐng)求出該時(shí)刻;若不可能,請(qǐng)說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從45m的高處自由下落,
(1)求重力做功多少?
(2)如果小球3s落地,則重力平均功率是多少?(g=10m/s2 )

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星,下列說法中正確的是( 。
A.b、c的線速度大小相等,且大于a的線速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.b、c運(yùn)行的周期相同,且小于a的運(yùn)動(dòng)周期
D.b、c的角速度相等,且大于a的角速度

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,紙面內(nèi)存在垂直紙面向里、半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場,兩個(gè)帶負(fù)電的粒子(粒了的質(zhì)量為m、電荷量的絕對(duì)值為q),從A點(diǎn)以速率v=$\frac{qBR}{m}$,分別沿紙面且與AO成60°角斜向右下方和右上方射入磁場,不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是( 。
A.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為0.5R
B.兩帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1
C.兩帶電粒子的出射點(diǎn)到AO所在直線的距離之比為1:1
D.兩粒子出射速度的方向相互平行

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示是“二分頻”音箱內(nèi)部電路,來自前級(jí)電路的電信號(hào),被電容和電感組成的分頻電路分成高頻成分和低頻成分,分別送到高、低音揚(yáng)聲器,下列說法正確的是( 。
A.C1讓低頻成分通過B.L2讓高頻成分通過
C.揚(yáng)聲器BL1是低音揚(yáng)聲器D.揚(yáng)聲器BL2是低音揚(yáng)聲器

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M,其中鈾元素的質(zhì)量為m,鈾發(fā)生一系列衰變,最終生成物為鉛.下列說法正確的是( 。
A.經(jīng)過1個(gè)半衰期后,該礦石的質(zhì)量剩下$\frac{M}{2}$
B.經(jīng)過2個(gè)半衰期后,期中鈾的質(zhì)量剩下$\frac{3m}{4}$
C.經(jīng)過3個(gè)半衰期后,其中鈾元素的質(zhì)量還剩$\frac{m}{8}$
D.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),鈾衰變的速度變快

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.將甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相等的物體在距水平地面同一高度處,分別以v和2v的速度水平拋出,若不計(jì)空氣阻力的影響,則( 。
A.甲物體在空中運(yùn)動(dòng)過程中,任何相等時(shí)間內(nèi)它的動(dòng)量變化都相同
B.甲物體在空中運(yùn)動(dòng)過程中,任何相等時(shí)間內(nèi)它的動(dòng)能變化都相同
C.兩物體落地前瞬間動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率相同
D.兩物體落地前瞬間重力的功率不同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.用拉力T將一個(gè)重為5N的物體勻速升高3m,如圖所示,在這個(gè)過程中,下列說法正確的是( 。
A.物體的重力做了15 J的功B.拉力T對(duì)物體做了15 J的功
C.物體的重力勢能減少了15 JD.合力對(duì)物體做的功是15 J

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同步練習(xí)冊答案