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如图所示,一根粗细和质量分布均匀的质量为m细绳上端固定在无花板上,下端在水平力作用下平衡,绳子过0点的切线与竖直方向的夹角为θ,求
(1)水平力的大小.
(2)绳子作用于天花扳上的拉力大小.
分析:对物体受力分析,受重力、水平拉力和天花板的拉力,物体保持静止,受力平衡,根据平衡条件并运用正交分解法列式求解即可.
解答:解:对物体受力分析,受重力、水平拉力和天花板的拉力,如图所示:

根据平衡条件,有
水平方向:F=Tsinθ
竖直方向:mg=Tcosθ
联立解得:
T=
mg
cosθ

F=mgtanθ
答:(1)水平力的大小为mgtanθ.
(2)绳子作用于天花扳上的拉力大小为
mg
cosθ
点评:本题关键是先对物体受力分析,然后根据平衡条件并运用正交分解法列式求解,对于三个不平行的力,若合力为零,一定是共点力.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?闵行区一模)如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80cm,一端开口,一端封闭.管内有一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40cm.问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为75cmHg)
某同学解法为:
始、末两状态的压强分别为:P1=75cmHg,P2=75-25=50cmHg
此过程为等温变化,根据玻意耳定律有:P1V1=P2V2
即:L2=
P1L1
P2
=75×
40
50
=60cm
你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且写出正确解的步骤和结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理——选修3-3]

(1)下列说法正确的是________。(填选项前的字母)

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能

C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D.内能不同的物体,它们分子运动的平均动能可能相同

(2)如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热。求:

(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2

(2)当气体温度达到1.8T1时的压强p

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科目:高中物理 来源:哈尔滨市第九中学2010届高三第二次高考模拟考试理综物理 题型:计算题

[物理——选修3-3]
(1)(5分)下列说法正确的是________。(填选项前的字母)

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的热量全部转化为机械能
C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D.内能不同的物体,它们分子运动的平均动能可能相同
(2)(10分)如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热。求:
(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2
(2)当气体温度达到1.8T1时的压强p

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科目:高中物理 来源:2011届上海市闵行区高三上学期质量调研考试物理试卷 题型:计算题

如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80 cm,一端开口,一端封闭。管内有一段25 cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40 cm。问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为75cmHg)

某同学解法为:
始、末两状态的压强分别为:P1="75" cmHg ,P2="75-25=50" cmHg      
此过程为等温变化,根据玻意耳定律有:P1V1=P2V2  
即:L2= P1L1/ P2=75×40/50=60cm
你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且写出正确解的步骤和结果。

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