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    13．气象研究小组用图示简易装置测定水平风速．在水平地面上竖直固定一直杆，半径为R、质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O，当水平风吹来时，球在风力的作用下飘起来．已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，当风速v0=4m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°．则（　　）
    A．θ=60°时，风速v=6m/s
    B．若风速增大到某一值时，θ可能等于90°
    C．若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则θ不变
    D．若风速不变，换用半径相等、质量变小的球，则θ增大

    分析 对小球受力分析，通过共点力平衡确定θ=60°时，风速的大小以及θ随风速的变化．

    解答 解：A、设球正对风的截面积为S，由于已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积，所以风力大小为F=kSv，当速度为v0=4m/s时，由平衡条件得，mgtan30°=Sv0k，当角度为60°时，同理可得mgtan60°=Svk，由此可解的v=6m/s，故A正确．
    B、风速增大，θ不可能变为90°，因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡．故B错误．
    C、若风速不变，换用半径变大、质量不变的球，则风力变大，根据F=mgtanθ，知θ变大．故C错误．
    D、若风速不变，换用半径相等、质量变小的球，知风力不变，根据F=mgtanθ，知重力减小，风力不变，则θ增大．故D正确．
    故选：AD

    点评 解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．

    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：计算题

    8．某一电动汽车发动机的额定功率为200kW，汽车质量为2t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是4000N，g取10m/s2，汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？当汽车的加速度为1.5m/s2时汽车的速度是多少？若汽车保持额定功率从静止起动并加速到最大速度所需的时间为20.5s，则汽车在此过程的位移是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．在激光的伤害中，以机体中眼睛的伤害最为严重．激光聚于感光细胞时产生过热而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤，一旦损伤以后就会造成眼睛的永久失明，激光对眼睛的危害如此之大的原因是（　　）
    A．单色性好B．高能量C．相干性好D．平行度好

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑着摩托车在竖直固定的圆轨道内做圆周运动，已知人和摩托车的总质量为m，轨道最高点B，轨道最低点A（重力加速度为g）．求：
    （1）人和摩托车能过最高点的最小速度大小是多少？
    （2）若人以v1=$\sqrt{2gR}$过B点轨道与摩托车之间的弹力大小为多少？
    （3）若人以v2=$\sqrt{6gR}$过A点轨道与摩托车之间的弹力大小为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某同学利用小球在竖直平面内做圆周运动来验证机械能守恒定律．如图甲所示，力传感器A固定在水平面上，细线的一端系着小球B，另一端系在传感器A上，将小球B拉至与传感器A等高处且细线刚好伸直，将小球由静止释放，传感器记录出小球在摆动过程中细线中拉力F随时间t的变化图象如图乙所示．
    （1）实验室有小木球和小铁球，实验时应该选择小铁球现用游标卡尺测得小球的直径如图丙所示，则小球的直径为1.125cm．
    （2）实验中必须测量的物理量有AD．
    A．小球的质量m
    B．传感器下端到小球球心的距离l
    C．小球运动的时间t
    D．当地的重力加速度g
    （3）若实验中测得传感器下端到小球球心的距离l=0.30m，小球的质量为0.05kg，F0=1.46N，已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，则小球减少的重力势能为0.147J，小球增加的动能为0.146J（结果保留三位有效数字）．
    （4）写出（3）中计算出动能的增加量小于势能减小量的一个原因．小球在下摆过程中，受到空气阻力等．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图所示，一质量为M的木质框架放在水平桌面上，框架上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧下端拴接一质量为m的铁球．用手向下拉一小段距离后释放铁球，铁球便上下做简谐运动，则（　　）
    A．弹簧处于原长时的位置是铁球做简谐运动的平衡位置
    B．在小球向平衡位置运动的过程中，小球的位移、回复力、加速度都逐渐减小，速度增大
    C．若铁球的振动周期恰好等于以铁球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期，则该铁球的周期T=2π$\sqrt{\frac{m}{k}}$
    D．若弹簧振动过程的振幅可调，则当框架对地面的压力为零时，弹簧的压缩量为$\frac{mg}{k}$
    E．若弹簧振动过程的振幅可调，且保证木质框架不会离开桌面，则铁球的振幅最大是$\frac{（M+m）g}{k}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多．下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作．在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是（　　）
    A．始终不变B．先变小后变大C．不断变大D．先变大后变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    2．某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片即弹片释放装置．释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同．主要实验步骤如下：
    ①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x1，如图乙所示；
    ②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合．按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值x2和x3，如图丙所示．

    （1）为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元或五角硬币，刻度尺外，还需要的器材有天平；
    （2）实验中还需要测量的物理量有一枚一元硬币质量m1；一枚五角硬币质量m2，验证动量守恒定律的表达式为${m_1}\sqrt{x_1}={m_1}\sqrt{x_2}+{m_2}\sqrt{x_3}$（用测量物理量对应的字母表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．一个物体在三个力的作用下处于静止的平衡状态．从某时刻起，其中的一个力先逐渐减小到零，后又沿原方向逐渐恢复到原来的大小，其它力始终不变．则在这一过程中（　　）
    A．物体的加速度先减小，后增大，速度先增大，后减小
    B．物体的加速度先减小，后增大，速度一直增大
    C．物体的加速度先增大，后减小，速度先增大，后减小
    D．物体的加速度先增大，后减小，速度一直增大

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