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12.如图所示,在绳下端挂一物体,用力F拉物体使悬线偏离竖直方向α的夹角,且保持其平衡.保持α角不变,当拉力F有极小值时,F与水平方向的夹角β应是(  )
A.0B.$\frac{π}{2}$-αC.αD.

分析 以结点O为研究对象,分析受力情况,作出力图,其中上面两根绳子的拉力的合力与物体的重力大小相等,方向相反,保持不变,作出F在三个不同方向时力合成图,比较F的大小,得出F最小时α与β的关系.

解答 解:以结点O为研究对象,分析受力情况,作出力图,拉力F1与F的合力与重力平衡,保持不变,作出F在三个不同方向时力的合成图.
由力图比较可知,当F与F1垂直时,拉力F最小,由数学知识得到β=α.
故选:C.

点评 本题可作为动态变化分析问题处理,运用图解法形象直观反映F的变化,也可以根据平衡条件得出F与β的函数关系式,再由数学知识求极值.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.在“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中
(1)以下操作正确的是BC
A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先放开小车,后接通电源.
(2)为了更直接地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用a-$\frac{1}{m}$关系图象表示出来.如果a-$\frac{1}{m}$图象是通过坐标原点的一条直线,则说明物体的加速度与质量成反比.
(3)如图是该实验中打点计时器打出的纸带,打点频率50Hz.O点为打出的第一个点,A、B、C、D、E、F、G是计数点,每相邻两计数点间有4个点未标出,OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm,根据以上数据进行处理.物体的加速度是3.00m/s2,打F点时的速度是2.53m/s.(结果均保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.接通电源与让纸带随手运动,这两个操作的先后次序应当是(  )
A.先接通电源,后拉动纸带B.先拉动纸带,后接通电源
C.拉动纸带的同时接通电源D.先拉动纸带或先接通电源都可以

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

20.如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=0.4cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为vo=2$\sqrt{gl}$(用l、g表示),其值是0.4m/s(取g=9.8m/s2)距离a竖直高度多远处平抛0.05cm,c竖直方向的速度是0.5m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=2.44m/s2,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
(3)由表中数据,在如图2的坐标纸上作出a~F关系图线;
次数F(N)vB2-vA2(m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34
42.624.654.84
53.005.495.72
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示的装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为L的相同平行金属板构成,极板长度为L、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.
(1)求粒子射出加速器时的速度大小v1
(2)粒子通过第一个平行板电容器过程的偏转距离;
(3)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.下列物理量中,是矢量的是(  )
①位移  ②路程  ③瞬时速度  ④平均速度 ⑤时间  ⑥加速度.
A.①④⑥B.①③⑤C.①⑤⑥D.①②③⑥

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.两根通电直导线平行放置,电流分别为I1和I2,电流方向如图所示,且I1>I2,在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点,其中a、b在导线横截面连线的延长线上,c、d在导线连线的垂直平分线上.则导体中的电流在这四个点产生的磁感应强度可能为零的是(  )
A.点a点B.b点C.c点D.d点

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5,原线圈与正弦交流电源连接,输入电压U如图所示,副线圈仅接一个10Ω的电阻,则(  )
A.流过电阻的电流是0.2A
B.变压器的输入功率是1×103W
C.经过1分钟电阻发出的热量是6×l03J
D.与电阻并联的电压表示数是100$\sqrt{2}$ V

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