18.如圖所示,半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),P與圓心O的連線與水平面的夾角為θ,將力F在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°,框架與小球始終保持靜止?fàn)顟B(tài).在此過程中下列說法正確的是( 。
A.框架對(duì)小球的支持力先減小后增大B.拉力F的最小值為mgsin θ
C.框架對(duì)地面的壓力先增大后減小D.地面對(duì)框架的摩擦力始終在減小

分析 以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,作出受力示意力圖,根據(jù)平衡條件分析小球受力變化情況.再以整體為研究對(duì)象,分析框架的受力情況.

解答 解:A、B、以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,作出受力示意力圖,如圖所示.
根據(jù)幾何關(guān)系可知,用F順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上之前,支持力逐漸減小,F(xiàn)先減小后增大,當(dāng)F的方向沿圓的切線方向向上時(shí),F(xiàn)最小,此時(shí):F=mgcosθ.故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;
C、以框架與小球組成的整體為研究對(duì)象,整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由圖可知,F(xiàn)在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,F(xiàn)沿豎直方向的分力逐漸增大,所以地面對(duì)框架的支持力始終在減。蔆錯(cuò)誤;
D、以框架與小球組成的整體為研究對(duì)象,整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由圖可知,F(xiàn)在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減小,所以地面對(duì)框架的摩擦力始終在減。蔇正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題考查共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,主要應(yīng)用用隔離法研究動(dòng)態(tài)平衡問題,分析受力,作出力圖是關(guān)鍵,同時(shí)注意圖形的正確應(yīng)用,能直接根據(jù)圖形的變化分析各力的變化情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.過年在家,很多同學(xué)放了孔明燈,并許了愿望,因此孔明燈又叫許愿燈.某質(zhì)量為m的孔明燈升空后向著東北偏上方向勻速上升,則此時(shí)孔明燈所受空氣作用力的大小和方向是(g為重力加速度)(  )
A.0B.mg,東北偏上方向
C.mg,豎直向上D.$\sqrt{2}$mg,東北偏上方向

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.一質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在地面上,現(xiàn)給物體施加一大小為F=32N的豎直向上的拉力使共由靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到h1=32m的高度時(shí)撇去外力,g取10m/s2.求在t=5s時(shí)物體離地面的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,一小車內(nèi)用輕繩和輕彈簧懸掛著質(zhì)量為m的小球,彈簧的拉力T2=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$mg,方向水平向左,繩子固定在小車頂上,其中的拉力為T1=2mg,設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止,則在這段時(shí)間內(nèi)小車可能是(  )
A.向右做加速度為$\frac{{\sqrt{3}}}{2}g$的加速運(yùn)動(dòng)B.向右做加速度小于$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$g的加速運(yùn)動(dòng)
C.向左做加速度大于$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$g的減速運(yùn)動(dòng)D.處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.將物體由赤道向兩極移動(dòng)( 。
A.它的重力減小
B.它隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力增大
C.它隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力減小
D.向心力方向、重力的方向都指向球心

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于永動(dòng)機(jī),下列說法正確的是(  )
A.第一類永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是沒有找到合理的方案
B.第一類永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是違反了能量守恒定律
C.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是違反了能量守恒定律
D.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是違反了熱力學(xué)第二定律

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=3.0kg的平板車,車的上表面右側(cè)是一段長(zhǎng)L=0.5m的水平軌道,水平軌道左側(cè)是一半徑R=0.15m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切.車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠彈簧,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A,不考慮不物體與輕彈簧碰撞時(shí)的能量損失,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)解除鎖定前輕彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)小物塊第二次經(jīng)過O′點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)若平板車固定在水平地面上,水平軌道光滑,$\frac{1}{4}$圓弧軌道光滑,現(xiàn)將輕彈簧解除鎖定后,小物體被彈出,沿著水平軌道向左運(yùn)動(dòng),求小物體運(yùn)動(dòng)過程中距離A的最大高度H.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,b點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置,c點(diǎn)是人所能到達(dá)的最低點(diǎn),若把P點(diǎn)到a點(diǎn)的過程稱為過程I,由a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程稱為過程II,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.過程II中人的機(jī)械能守恒
B.過程II中人的動(dòng)量的改變量大小等于過程I中重力的沖量大小
C.過程II中人的動(dòng)能逐漸減小到零
D.過程I中人的動(dòng)量的改變量大于重力的沖量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列說法正確的是( 。
A.使噴出氣體速度更大有利于增大噴氣式飛機(jī)的飛行速度
B.跳傘表演中,運(yùn)動(dòng)員著地時(shí)彎曲膝蓋以為了減小沖量
C.從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,是因?yàn)閯?dòng)量變化量不相同
D.在沒有空氣阻力的條件下,在距地面高為h,同時(shí)以不同的初速度分別平拋質(zhì)量相等的物體,當(dāng)它們從拋出到落地時(shí),它們的動(dòng)量的增量相同

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