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11.如图所示,质量为m的小球一端用轻质细绳连在竖直墙上,另一端用轻质弹簧连在天花板上.轻绳处于水平位置,弹簧与竖直方向夹角为θ.已知重力加速度为g,则在剪断轻绳瞬间,小球加速度的大小为(  )
A.0B.gsinθC.gtanθD.$\frac{g}{cosθ}$

分析 对小球受力分析,根据平衡条件求水平轻绳的拉力大小;剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,小球所受的合外力是重力与弹力的合力,大小等于绳的拉力,根据牛顿第二定律求解.

解答 解:以球为研究对象,如图所示,建立直角坐标系,将FOA分解,由平衡条件
  FOB-FOAsinθ=0
  FOAcosθ-mg=0
联立解得FOB=mgtanθ
剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,小球所受的合外力是重力与弹力的合力,与原来细绳的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得
  a=$\frac{F}{m}$=$\frac{mgtanθ}{m}$=gtanθ,方向水平向右.
故选:C

点评 本题平衡条件和牛顿第二定律的综合,关键要明确弹簧的弹力不能突变,剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,在水平桌面上放置一条形磁铁,在条形磁铁正上方有一个水平金属圆环,当金属圆环运动时,将会出现的情况是(  )
A.当金属圆环水平向右运动时,条形磁铁将受到水平向右的摩擦力
B.当金属圆环无初速度释放靠近条形磁铁过程中,条形磁铁对水平面的压力大于重力
C.当金属圆环无初速度释放靠近条形磁铁过程中,金属环的加速度一定大于g
D.当金属圆环以一定的初速度竖直向上运动过程中,金属环的加速度一定大于g

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图,电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON与M′O′N′均固定在竖直面内,二者平行且正对,间距为L=1m,构成的斜面NOO′N′与MOO′M′跟水平面夹角均为α=30°,两边斜面均处于垂直于斜面的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B=0.1T.t=0时,将长度也为L,电阻R=0.1Ω的金属杆a在轨道上无初速度释放.金属杆与轨道接触良好,轨道足够长.(取g=10m/s2,不计空气阻力,轨道与地面绝缘)
(1)求t时刻杆a产生的感应电动势的大小E
(2)在t=2s时将与a完全相同的金属杆b放在MOO′M′上,发现b刚能静止,求a杆的质量m以及放上b后a杆每下滑位移S=1m回路产生的焦耳热Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则(  )
A.小球运动的最大速度大于2$\sqrt{{gx}_{0}}$B.小球运动中的最大加速度为$\frac{g}{2}$
C.弹簧的劲度系数为$\frac{mg}{x0}$D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.2014年10月9日,京津地区出现雾霾,雾霾是由于大量细微的沙尘粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10km的空气混蚀的现象.另一种气象灾害--沙尘暴天气,是风把一些沙尘颗粒扬起来,与“霾”不同的是颗粒要大得多且必须有比较大的风.
(1)假定某路段上由于严重雾霾的影响,其最大可见距离小于18m.某汽车以72km/h的速度运动,刹车需滑行20m才能完全停下,如果司机发现情况到踩下刹车的反应时间约为0.45s,求该车在该路段的最大速度.
(2)对沙尘暴天气,现把沙尘上扬后的情况简化为如下情况:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中不动,这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力,阻力可表达为f=βρ0Av2,其中β是一常数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ0为地球表面的空气密度.若颗粒的密度为3ρ0,沙尘颗粒为球形,半径为r,不计空气对沙尘颗粒的浮力,重力加速度为g,试计算在地面附近,上述v的最小值vmin

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物.如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端.用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2.由v-t图可知(  )
A.A、B两点的距离为2.4m
B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8J
D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.在用电磁打点计时器“探究小车加速度与所受外力和质量关系”的实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出),分别标明0、1、2、3、4、5、6…,用刻度尺量得各计数点到0计数点之间的距离如图所示,已知电源的频率为50Hz,计算结果均保留三位有效数字,则:

(1)打点计时器打计数点2时,小车的速度大小v2=0.425m∕s.
(2)小车的加速度大小a=0.880m∕s2
(3)在本实验中,下列说法中正确的是D.
A.平衡摩擦力时,小桶应用细线通过定滑轮系在小车上,但小桶内不能装砂
B.实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量
C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比
D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
(4)若在实验过程中,电源的频率忽然略低于50Hz,实验者又不知电源频率改变,这样计算出的加速度值与真实值相比是偏大(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图甲所示线圈的匝数n=100匝,横截面积S=50cm2,线圈总电阻r=10Ω,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间作如图乙所示变化,则在开始的0.1s内,下列说法正确的是(  )
A.磁通量的变化量为0.25Wb
B.磁通量的变化率为2.5×10-2Wb/s
C.a、b间电压为0
D.在a、b间接一个理想电流表时,电流表的示数为0.25A

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.某同学利用如图所示装置探究弹簧的弹力和弹簧的伸长量的关系.将一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度数l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作出F-l变化的图线如图乙所示.

①由此图线可得出的结论是弹力和弹簧的伸长量成正比;
②弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧的原长l0=0.15m;
③该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:避免弹簧自身所受重力对实验的影响;缺点在于:弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差.

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