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18.如图所示,在倾角为θ的足够长的固定光滑斜面上放置一质量为m的滑块,滑块上固定一“T”形杆,杆上用细线悬挂一个小球,当滑块和小球沿斜面运动达到稳定状态(小球与滑块相对静止)时,不计空气阻力,则悬线的方向应该是(  )
A.沿竖直方向
B.与斜面垂直
C.与竖直方向成夹角α,且α<θ
D.悬线的方向与小球的质量有关,不确定

分析 滑块和小球有相同的加速度a=gsinθ,对小球受力分析可知,受到竖直向下的重力,悬线的张力,此二力合力沿斜面向下给小球提供加速度.

解答 解:滑块沿斜面加速下滑,当小球相对滑块静止时小球也应当有沿斜面向下的加速度,则悬线必定向后张,设悬线跟竖直方向的夹角为α,把整个系统当做一个整体,可求得系统下滑时加速度a=gsinθ,分析小球受力,受到竖直向下的重力,悬线的张力,此二力合力沿斜面向下给小球提供加速度,则sinα=$\frac{mgsinθ}{mg}$,所以α=θ.即悬线的方向是垂直于斜面.
故选:B

点评 正确的对整体和小球受力分析,根据加速度的方向分析夹角关系,也是整体法和隔离法的联合应用.

练习册系列答案
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8.下列单位中,哪组单位都是国际单位制中的基本单位(  )
A.千克、秒、牛顿B.克、千米、秒C.千克、米、秒D.牛顿、克、米

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9.如图所示,MN,PQ为水平放置的光滑金属导轨,导轨两端PM,QN连线均垂直于MN,PM=$\frac{1}{2}$L,QN=L.MN=2L,两根粗细相同长度均为L的金属棒AB、CD,垂直于导轨MN水平放置,两金属棒电阻均为R,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,现金属棒AB、CD分别以速率v做相同的匀速运动,两金属棒在导轨上滑动时始终与导轨MN垂直,导轨电阻不计
(1)求两金属棒相遇前回路中感应电流的大小
(2)若两金属棒从开始运动到相遇的过程中回路的总电阻为$\frac{7}{4}$R,求此过程中回路产生焦耳热的最大值.

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3.在桌面上有一个倒立的透明玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,玻璃圆锥过轴线的截面为等边三角形,如图所示.有一个半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的上表面,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已知玻璃的折射率n=l.73,r为已知.
①通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射?
②光线l经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间t为多少?光照亮地面的面积为多大?(光在空气中的速度用c表示)

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10.用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.(g取9.8m/s2

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:B,电火花和电磁计时器都使用交流电源;C,应先接通打点计时器电源后释放重物
(2)实验中得到如图乙所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点的重力势能减少量等于0.271J,动能增加量等于0.264J.(结果保留三位有效数)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是由于实验过程中摩擦阻力的存在产生误差.

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A.$\frac{f}{{x}_{2}+{x}_{1}}$B.$\frac{2f}{{x}_{2}+{x}_{1}}$C.$\frac{2f}{{x}_{2}-{x}_{1}}$D.$\frac{f}{{x}_{2}-{x}_{1}}$

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