如图所示，小球放在光滑的板AO与装有铰链的光滑轻质薄板BO之间，F始终垂直于薄板．当薄板OB由当前位置缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是

A.
F逐渐增大
B.
小球对薄板BO的压力先减小后增大
C.
小球对木板AO的压力增大
D.
薄板BO对小球的弹力不可能小于小球的重力

B
分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出薄板OB缓慢过程中三个位置的受力图，分析薄板OB和木板AO对小球的作用力如何变化．小球对薄板BO的压力与薄板OB对小球的作用力大小相等．再以薄板OB为研究对象，以O转轴，根据力矩平衡平衡条件分析F如何变化．
解答：

解：A、B、C以小球为研究对象，分析受力情况，根据力图看出，薄板OB的作用力N_BO先减小后增大，木板AO对小球的作用力N_AO一直减小，由牛顿第三定律得知，小球对薄板BO的压力先减小后增大，小球对木板AO的压力减小．
再以薄板OB为研究对象，以O转轴，设小球对BO的压力的力臂为l₁，F的力臂为l₂，根据力矩平衡平衡条件得：Fl₂=N_BOl₁，由题，l₂不变，l₂逐渐减小，而N_BO先减小后增大，则F先减小后增大．故AC错误，B正确．
D、由图看出，薄板BO对小球的弹力可能大于小球的重力，可能等于重力，也可能小于重力．故D错误．
故选B
点评：本题是动态平衡问题，采用的是图解法研究的，也可以运用数学上函数法研究，得到各个力与薄板OB和水平方向夹角的关系式进行分析．

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

在研究动能和势能转化规律的实验中，如图所示．
（1）小球下摆过程中的瞬时速度是采用

光电门

传感器和计算机系统测得的，一般情况下
以

最低点

点为零势能面．整个下摆过程中，小球的重力势能转化为动能，总的

机械能

保持不变．
（2）在研究动能和势能转化规律的实验中，下列做法中正确的是

A．摆锤释放器在每次释放后都要调整高度
B．光电门传感器始终放在最低点
C．每次要用测平器使光电门传感器的红外发射孔对应于所要求高度的水平线
D．金属圆柱体在摆动时不一定要通过光电孔．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

A．选修3-3
（1）有以下说法：其中正确的是

AEF

．
A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积
B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比
C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D．物理性质各向同性的一定是非晶体
E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的
F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大
G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程
（2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从T_I升高到T₂，且空气柱的高度增加了△l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p₀，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V-T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．
（3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m³，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算这个气球内气体的分子个数．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的干涉原理
B．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
C．单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象也越明显
D．地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行火箭中的人测得杆长应小于L
（2）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN=8cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为

0.8

s，振动方程的表达式为x=

4cos

5πt

4cos

5πt

cm；

（3）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么：
①该波沿

-x

（选填“+x”或“-x”）方向传播；
②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程y=

5cos

5πt

5cos

5πt

cm；
③P点的横坐标为x=

2.5

m．
C．选修3-5
（1）下列说法中正确的是

A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的方向与线圈中电流流向相同k
B．一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
（2）下列叙述中不符合物理学史的是

BCD

A．麦克斯韦提出了光的电磁说
B．爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
C．汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型
D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Pa）和镭（Ra）
（3）两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动．已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1.0kg．两磁铁的N极相对．推动一下，使两车相向运动．某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反．两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大？

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题．
①某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长．实验时，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到明暗相间的条纹，只看到一片亮区，造成这种情况的最可能的原因是

；
②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图乙所示，则相邻亮纹的间距△x为

mm．
③为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取

或

的方法．
（2）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，认为其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
①在上述实验操作中，下列说法正确的是

    A．小球1的质量一定大于球2的质量，小球1的半径可以大于小球2的半径
    B．将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
    C．小球在斜槽上的释放点应该越高越好，可样碰前的速度大，测量误差会小
    D．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰并进行移动
②以下提供的器材中，本实验必需的有
    A．刻度尺       B．游标卡尺            C．天平          D．秒表
③设球1的质量为m₁，球2的质量为m₂，MP的长度为l₁，ON的长度为l₂，则本实验验证动量守恒定律的表达式为

，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．
④完成实验后，实验小组对上述装置进行了如图所示的改变：

（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
（III）把半径相同的小球B 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从原固定点由静止开始滚下，与小球B 相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 M和 N；
（IV）用刻度尺测量纸上O点到M、P、N 三点的距离分别为y₁、y₂、y₃．请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式：

．（小球A、B的质量分别为m₁、m₂）

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科目：高中物理 来源： 题型：

【物理——选修3—5】

（1）下列说法正确的是（）

A．金属表面在高速运动的电子轰击下，不可能向外发射光子

B．金属表面在频率较高的光照射下，可能向外发射电子

C．β射线是从原子核外的电子层辐射出来的电子

D．通过加热可以改变放射性元素的半衰期

（2）如图所示，半径为R，内表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上，容器左侧靠在竖直墙壁，一个质量为m的小球，从容器顶端A无初速释放，小球能沿右侧球面上升到距球面底B的竖直距离为R的地方，求：

①小球从释放到运动至半球形容器底部B点的过程中，小球所受合外力的冲量；

②半球形容器的质量M；

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．

A．(选修模块3—3)（12分）

（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

（A）用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙。（）

（B）温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同。（）

（C）夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。（）

（D）自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。（）

（2）（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤的内容及实验步骤中的计算式：

（A）用滴管将浓度为的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下的油酸酒精溶液的滴数；

（B）将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数；

（C）________________▲________________；

（D）将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数；

（E）用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径__▲____。

（3）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm²的活塞将

一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm

处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压

强等于大气压强为p₀＝1.0×10⁵Pa，温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当

温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高为360K时，活塞上

升了4cm。求：

（1）活塞的质量；

（2）整个过程中气体对外界做的功。

B．(选修模块3—4)（12分）

（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。

（A）光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。（）

（B）拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。（）

（C）光在介质中的速度大于光在真空中的速度。（）

（D）变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场。（）

（2）（4分）如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm。在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）。此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5秒时，观察者看到C处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速可能是

（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s

（C）6cm/s （D）7.2cm/s

（3）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接。图中为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于、点。设的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，求：