6.在上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū),江蘇城市案例館中穹形門(mén)窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色.如圖所示,在豎直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩(長(zhǎng)度足夠長(zhǎng))通過(guò)輕質(zhì)光滑滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn),另一端從C點(diǎn),沿支架緩慢地向B點(diǎn)靠近,則繩中張力大小變化的情況是(  )
A.先變小后變大B.先不變后變小C.先不變后變大D.先變大后變小

分析 當(dāng)輕繩的右端從C點(diǎn)移到直桿的最上端的過(guò)程中,根據(jù)幾何知識(shí)分析得到滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變,由平衡條件判斷出繩子的拉力保持不變.
當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到B時(shí),兩繩的夾角減小.滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等,方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ.以滑輪為研究對(duì)象,根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況

解答 解:當(dāng)輕繩的右端從C點(diǎn)移到直桿的最上端的過(guò)程中,設(shè)兩繩的夾角為2α.
設(shè)繩子總長(zhǎng)為L(zhǎng),兩直桿間的距離為S,由數(shù)學(xué)知識(shí)得到
sinα=$\frac{S}{L}$,L、S不變,則α保持不變.
再根據(jù)平衡條件可知,兩繩的拉力F保持不變.
當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到B時(shí),設(shè)兩繩的夾角為2θ.以滑輪為研究對(duì)象,分析受力情況,作出力圖如圖1所示.根據(jù)平衡條件得:2Fcosθ=mg
得到繩子的拉力為:F=$\frac{mg}{2cosθ}$,所以在當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到B時(shí)的過(guò)程中,θ減小,cosθ增大,則F變小.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 本題是共點(diǎn)力平衡中動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題,關(guān)鍵在于運(yùn)用幾何知識(shí)分析α的變化,這在高考中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò),有一定的難度.

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:計(jì)算題

16.如圖所示,圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)的半徑為0.3m,離水平地面的高度為0.8m,其豎直轉(zhuǎn)軸O1O2的一端O2位于地面上,一質(zhì)量為0.3kg的小物塊置于轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣隨轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),已知物塊所受的最大靜摩擦力為1N,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物塊對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小;
(2)物塊落地點(diǎn)到O2的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.我國(guó)已經(jīng)建成了秦山和大亞灣兩個(gè)核電站,下面的說(shuō)法中正確的是( 。
A.它們都是利用核裂變反應(yīng)釋放的原子核能,核反應(yīng)過(guò)程中都要發(fā)生質(zhì)量虧損
B.它們都是利用核裂變反應(yīng)釋放的原子核能,核反應(yīng)過(guò)程中都不發(fā)生質(zhì)量虧損
C.一個(gè)是利用核裂變反應(yīng),另一個(gè)是利用核聚變反應(yīng),核反應(yīng)過(guò)程中都要發(fā)生質(zhì)量虧損
D.一個(gè)是利用核裂變反應(yīng),另一個(gè)是利用核聚變反應(yīng),一個(gè)核反應(yīng)過(guò)程中要發(fā)生質(zhì)量虧損,另一個(gè)不發(fā)生質(zhì)量虧損

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.水平轉(zhuǎn)盤(pán)上的A、B、C三個(gè)物塊如圖放置在一條直線上,A、O、B、C在一條直線上,A、B間用一輕質(zhì)細(xì)線相連(開(kāi)始細(xì)線剛好伸直),三個(gè)物塊與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,質(zhì)量均為m,到轉(zhuǎn)盤(pán)中心O的距離分別為3r、r、2r,現(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤(pán)緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則( 。
A.當(dāng)物塊C相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)剛要滑動(dòng)時(shí),細(xì)線張力大小為0.5μmg
B.物塊C相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)剛要滑功時(shí),物塊B所受摩擦力大小為μmg
C.當(dāng)細(xì)線內(nèi)剛出現(xiàn)張力時(shí),物塊C所受摩擦大小為μmg
D.當(dāng)細(xì)線內(nèi)剛出現(xiàn)張力時(shí),A、B、C所受摩擦力大小為3:1:2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

1.一個(gè)放在水平面上的物體質(zhì)量為2.0kg,在沿水平方向的拉力作用下運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.已知地面與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,則在0~4.0s的時(shí)間內(nèi),拉力對(duì)物體所做的功為多少焦?在第4s末拉力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為多少瓦?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.如圖所示,斜面傾角θ=37°,斜面上P點(diǎn)上方粗糙,下方光滑,一勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底部.現(xiàn)將彈簧壓縮至A點(diǎn)并鎖定,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為2J,彈簧被壓縮了x0=0.2m.將一質(zhì)量為0.2kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在A處.解除鎖定后彈簧將物塊彈出,物體在到達(dá)P點(diǎn)之前已經(jīng)脫離彈簧,最遠(yuǎn)可滑至B點(diǎn).已知A、P間距離l1=0.5m,物體與粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)BP間距離l2;
(2)分析物塊最后的運(yùn)動(dòng)情況,并求出物體在粗糙部分運(yùn)動(dòng)的總路程S
(3)彈簧第一次將物體彈出的過(guò)程中,物體速度達(dá)到最大時(shí)離A點(diǎn)的距離d.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,質(zhì)量為m的小球以一定的初速度從高為$\frac{h}{3}$的D點(diǎn)沿光滑斜面DC滑下,經(jīng)光滑水平面BC后(B點(diǎn)、C點(diǎn)均為斜面與水平面光滑連接處),再滑上另一光滑斜面BA恰好到達(dá)高度為h的A點(diǎn),則小球在D點(diǎn)的速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.實(shí)驗(yàn)室里的交流發(fā)電機(jī)可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型,正方形線圈在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁感線的OO'軸 勻速轉(zhuǎn)動(dòng).今在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻 R 和理想電壓表,并讓線圈每秒轉(zhuǎn)25圈,讀出電壓表的示數(shù)為10V.已知R=10Ω,線圈電阻忽略不計(jì),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線圈位于圖中位置時(shí),線圈中的瞬時(shí)電流為零
B.從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈中電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 i=$\sqrt{2}$sin50πt(A)
C.流過(guò)電阻 R 的電流每秒鐘方向改變50次
D.電阻 R上的熱功率等于20W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.在水平路面上向右勻速行駛的車廂里,一質(zhì)量為m的球被一根輕質(zhì)細(xì)線懸掛在車廂后壁上,如圖所示.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.如果車改做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)懸掛球的細(xì)線所受張力一定不變
B.如果車改做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)球有可能離開(kāi)車廂后壁
C.如果車改做勻減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)球有可能對(duì)車廂后壁無(wú)壓力
D.如果車改做勻減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)懸掛球的細(xì)線所受張力一定減小

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