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    12．如图所示，一轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点．现用手将小球拉至水平位置（绳处于水平拉直状态），松手后小球由静止开始运动．在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α．已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值，你有可能不会求解，但是你可以通过一定的物理分析，对下列结果自的合理性做出判断．根据你的判断cosα值应为（　　）
    A．cosα=$\frac{F+mg}{4mg}$B．cosα=$\frac{F-mg}{2mg}$C．cosα=$\frac{2F}{3mg}$D．cosα=$\frac{F}{3mg}$

    分析 ①采用特殊值法；
    ②最低点时用圆周运动来分析．

    解答 解：A、B、由于在刚释放的瞬间，绳子拉力为零，物体在重力作用下下落．
    此时α=90°，所以cosα=0，当F=0时AB 选项中的cosα不为0，故AB均错误．
    C、D、当运动到最低点时，有：F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
    又由机械能守恒可得：mgL=$\frac{1}{2}$mv2
    由上两式解得：F=3mg，此时α=0，cosα=1，
    即当α=0时，则cosα=1时，F=3mg，故C错误，D正确．
    故选：D．

    点评 绳断时与竖直方向的夹角为α，不在最高点或者最低点，但是题目不要求具体的计算，只是用所学的物理知识来分析，这就需要学生灵活的应用物理知识来分析，而不只是套公式能解决问题，考查学生知识运用的灵活性．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．一物体做直线运动的速度图象如图所示，则对该物体下列说法正确的是（　　）
    A．t1～t2时间内合外力对该物体做负功
    B．t1～t2时间内该物体做减速运动
    C．0～t1时间内该物体加速度不变
    D．0～t1时间内与t1～t2内该物体所受到的合外力大小不变，方向相反

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．锌对人体的新陈代谢起着重要作用，在儿童生长发育时期测量体内含锌已成为体格检查的重要内容之一．取儿童的头发约50mg，放在核反应堆中经中子照射后，头发中的锌元素与中子反应生成具有放射性的同位素锌，其核反应方程式为：${\;}_{30}^{64}$Zn+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{30}^{65}$Zn．${\;}_{30}^{65}$Zn衰变放射出能量为1115eV的γ射线，通过对γ射线强度的测定可以计算出头发中锌的含量．关于以上叙述，下列说法正确的是（　　）
    A．${\;}_{30}^{64}$Zn和${\;}_{30}^{65}$Zn有相同的核子数
    B．${\;}_{30}^{64}$Zn和${\;}_{30}^{65}$Zn有相同的质子数
    C．γ射线是由锌原子的内层电子激发产生的
    D．γ射线在真空中传播的速度等于3.0×108m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图1所示，间距为L的光滑金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，有两处宽度均为d，磁感应强度大小均为B，方向相反的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ处于导轨的水平部分，磁场方向与导轨平面垂直．两根质量均为m，电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置并始终与导轨良好接触．开始时b棒置于磁场Ⅱ的中点，a棒从h高处无初速滑下．
    （1）a棒刚进入磁场Ⅰ时，求b棒的加速度大小和方向．
    （2）将b棒固定，让a棒滑下，以速度v0进入磁场Ⅰ，结果以$\frac{v_0}{2}$的速度穿出．设a棒在磁场中运动时，其速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比，即△v∝△x，求a棒即将与b棒相碰时b棒上的电功率．
    （3）放开b棒，让a棒滑下后以速度v1进入磁场Ⅰ，经过时间t1后，a棒从磁场Ⅰ穿出，速度变为$\frac{{2{v_1}}}{3}$．试大致画出0-t1时间内，a、b两棒的速度大小随时间变化的图象（图2）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．在某介质中形成的一列简谐波沿x轴正向传播，t=0时刻，波形如图所示，此时波刚好传到x=1的B点，若再经0.3s，x=4m处P质点开始振动．求：
    ①t=0时刻，B质点的振动方向沿y轴的负（填“正”或“负”）方向；
    ②波的周期．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示，一条形磁铁原来做自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况是（　　）
    A．接近线圈和离开线圈时速度都变小
    B．接近线圈和离开线圈时加速度都小于g
    C．接近线圈时做减速运动，离开线圈时做匀速运动
    D．接近线圈时加速度小于g，离开线圈时加速度大于g

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，倾角为θ光滑斜面上放置一重力为G的小球，小球与固定在天花板上绳子相连，小球保持静止状态，绳子与竖直方向的夹角也为θ．若绳子的拉力大小为FT，斜面对小球的支持力大小为FN，则（　　）
    A．FN=FTB．FN=GcosθC．FT=GcosθD．FTcosθ=Gsinθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．如图所示，一固定斜面的倾角为α，高为h．一小球从斜面顶端沿水平方向抛出，恰好落至斜面底端．不计小球运动中所受的空气阻力，设重力加速度为g．则小球抛出时的初速度为$\frac{\sqrt{gh}}{\sqrt{2}tanα}$，抛出后小球距离斜面最远时的速度为$\frac{\sqrt{gh}}{\sqrt{2}sinα}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．下列说法正确的是（　　）
    A．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
    B．卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量的数值
    C．奥斯特发现了电流的磁效应后，安培探究了用磁场获取电流的方法，并取得了成功
    D．法拉第不仅提出场的概念，而且引入电场线和磁感线形象的描述电场和磁场

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