【题目】如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,为使OA,OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?
【答案】5 N
【解析】
当OC下端所悬物重不断增大时,细线OA、OB所受的拉力同时增大.为了判断哪根细线先被
拉断,可选O点为研究对象,其受力情况如图7所示,利用假设,分别假设OA、OB达最大值时,看另一细线是否达到最大值,从而得到结果.取O点为研究对象,受力分析如图7所示,假设OB不会被拉断,且OA上的拉力先达到最大值,即F1=10 N,根据平衡条件有F2=F1maxcos45°=10×N=7.07 N,由于F2大于OB能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB先被拉断.
再假设OB线上的拉力刚好达到最大值(即F2max=5 N)处于将被拉断的临界状态,根据平衡条件有F1·cos45°=F2max,F1sin45°=F3.
再选重物为研究对象,根据平衡条件有F3=Gmax.
以上三式联立解得悬挂最大重物为
Gmax=F2max=5 N.
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【题目】小明同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,桌上已经有一系列器材:附有定滑轮的轨道、小车、纸带、细绳、钩码、塑料小桶、砝码、刻度尺、学生电源及导线等。
(1)实验还需要选用图甲中的某些器材,其名称是_______
(2)李明同学经过正确操作,获得如图乙所示三条纸带:一条纸带是利用空车与空桶所得,一条是利用空车与加砝码的小桶所得,一条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得。哪条是利用空车与加砝码的小桶实验所得______(选填“①”、“②”、“③”)。
(3)小明经过思考,进一步完善实验用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。实验时,下列操作必要且正确的是____。
A.未吊沙桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
D.用天平测出砂和砂桶的质量
E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
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【题目】甲、乙两辆汽车在平直的公路上同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化a-t图像如图所示.关于甲、乙两车在0-20 s的运动情况,下列说法正确的是
A. 在t=10 s时两车相遇
B. 在t=20 s时两车相遇
C. 在t=10 s时两车相距最远
D. 在t=20 s时两车相距最远
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【题目】如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是( )
A. 小球在运动过程中机械能不守恒
B. 小球经过环的最低点时速度最大
C. 小球电势能增加EqR
D. 小球由静止释放到达最低点,动能的增量等于EqR+mgR
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【题目】如图所示,两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态,以下说法正确的是( )
A. 若将A向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G表中有a→b的电流
B. 若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G表中有b→a的电流
C. 若将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G表中有b→a的电流
D. 若将S断开,则油滴仍然静止,G表中无电流
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【题目】某物理小组做“验证力的平行四边形定则”实验,方木板一块,白纸,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带有两个较长的细绳套),图钉若干,刻度尺。
(1)实验操作前,同学们提出了关于实验操作的一些意见,以下正确的是________
A.使用测力计时,测力计应与板面平行且施力方向应沿测力计轴线;读数时视线正对测力计刻度
B.根据合力与分力的等效性原理,每次实验时必须保证橡皮条的伸长量相同
C.用两个弹簧测力计同时拉细绳时,为较小实验误差应使两测力计的示数尽可能接近
D.在用两个测力计操作时,要将其中一个测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一个测力计的大小和方向
(2)实验时,橡皮条的一端固定在A点,另一端通过细绳连接弹簧测力计。所用弹簧测力计的量程为0~5N,用两个弹簧测力计把橡皮条的拉伸到O点,F1、F2表示拉力的大小和方向。甲同学:F1和F2方向互相垂直,F1=3.2N,F2=3.8N;乙同学:F1和F2方向夹角约为60°,F1=F2=4.0N;丙同学:F1和F2方向的夹角约为120°,F1=F2=4.2 N.通过计算哪位同学的操作是不合适的__________ .
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【题目】如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度V0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随V的大小变化,两者的关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的V-t图象不可能是
A. B.
C. D.
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【题目】在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________.
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a=求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图象分别如图甲和图乙所示,其原因分别是:
图甲:______________________________
图乙:______________________________
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【题目】如图所示,飞船探测器在土星赤道上空距离土星表面h绕土星做匀速圆周运动,飞船的周期为T;土星的半径为R,土星表面的重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A. 飞船探测器在该轨道上的飞行速度是由飞船自身决定的
B. 土星的质量为
C. 若飞船逐渐变轨最终稳定在土星表面附近飞行,则飞船此时动能小于原轨道上飞船的动能
D. 若飞船的周期r等于土星自转周期,则
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