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    10．如图所示，质量M=2$\sqrt{3}$kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=$\sqrt{3}$kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，木块与水平杆间的动摩擦因数为$μ=\frac{\sqrt{3}}{5}$，取g=10m/s2，求：
    （1）力F的大小；
    （2）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ．

    分析 以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ．

    解答 解：设细绳对B的拉力为T，以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，

    由平衡条件可得：
    水平方向：Fcos30°=Tcosθ①
    竖直方向：Fsin30°+Tsinθ=mg②
    以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，

    由平衡条件得：
    水平方向：Fcos30°=f③
    竖直方向：N+Fsin30°=（M+m）g④
    滑动摩擦力：$f=μ{F}_{N}^{\;}$⑤
    联立①②③④⑤得
    $F=10\sqrt{3}N$
    θ=30°
    答：（1）力F的大小$10\sqrt{3}N$；
    （2）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ为30°．

    点评 本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是（　　）
    A．两物块到达底端时速度相同
    B．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率等于乙物块重力做功的瞬时功率
    C．两物块运动到底端的过程中重力做功不同
    D．两物块到达底端时动能相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．某同学用图1的装置验证力的平行四边形定则，实验记录纸如图3所示，主要操作如下：

    ①用两弹簧测力计共同拉橡皮筋，当结点被拉到图中O点时，记下拉力F1沿OP1方向，F2沿OP2方向；
    ②读出F1=2.85N，F2示数如图2所示；
    ③用一个弹簧测力计拉橡皮筋，同样将结点拉到O点，记下拉力F3沿OP3方向；
    ④读出F3=4.30N．
    完成下列填空：保留3位有效数字
    （1）读出F2=2.55N；根据图2中的标度（1cm表示1N）在图2中作出F2的图示；
    （2）作出F1和F2的合力F，由图可得F=4.35N；
    （3）比较F与F3的大小和方向，你能得出的结论是F和F3在误差范围内大小相等，方向相同．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．下列说法正确的是（　　）
    A．不同的原子的发光频率不一样，每种原子都有自己的特征谱线
    B．α粒子散射实验揭示了原子不是组成物质的最小微粒
    C．汤姆孙对阴极射线本质的研究采用的主要方法是：让阴极射线通过电磁场，通过偏转情况判断其电性和计算其比荷
    D．单个电子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图案，这体现了电子的波动性
    E．核反应过程只遵循动量守恒规则，不遵循能量守恒规则

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，两个竖直放置的$\frac{3}{4}$圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是（　　）
    A．若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2R
    B．若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为$\frac{5}{2}$R
    C．适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
    D．适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．某同学在做《用单摆测重力加速度》的实验中，做好必要的测试和准备后，开始用秒表测单摆的周期，单摆摆动起来后，当摆球经过平衡位置时，按下秒表开始计时，同时数一，以后摆球每经过平衡位置一次计数一次，当数到N次经过平衡位置时，停止计时，读出秒表记录时间t，该单摆的周期是$\frac{2t}{N-1}$s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    2．如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖（放在空气中）的截面，在截面所在平面内有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2．在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度和入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为l3时，光线恰好不能从底面射出．（已知光在空气中的传播速度为c），求：
    （1）此时的入射角i；
    （2）光从侧面传播到底边的时间t．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    19．2015年诺贝尔物理学奖授予一名日本科学家和一名加拿大科学家，以表彰他们发现并证明了中微子（Ve）振荡现象，揭示出中微子无论多小都具有质量，这是粒子物理学历史性的发现．已知中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为Ve+${\;}_{17}^{37}$Cl→${\;}_{18}^{37}$Ar+B．上述核反应中B粒子为．已知${\;}_{17}^{37}$Cl核的质量为36.95658u，${\;}_{18}^{37}$Ar核的质量为36.9569lu，B粒子的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的中微子的最小能量为0.82MeV（结果保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．一人乘坐电梯上楼时，其速度一时间图象如图所示，由图象可知（　　）
    A．该人在0～2s内处于失重状态B．该人在0～2s内处于超重状态
    C．该人在8～12s内处于失重状态D．该人在8～12s内处于超重状态

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