15．如圖所示，兩根相互垂直的細(xì)線把質(zhì)量為m的小球懸掛在圖示P位置并保持靜止，這時(shí)沿OP方向的細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，細(xì)線中的拉力大小為FTP；現(xiàn)在剪斷細(xì)線NP，當(dāng)小球擺到位置Q（圖中未畫出）時(shí)，OQ與豎直方向夾角也為θ．下列說法正確的是（　�。�
A．剪斷細(xì)線NP的瞬間，小球處于平衡狀態(tài)
B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)
C．小球在Q點(diǎn)時(shí)的加速度為重力加速度g
D．剪斷細(xì)線NP前、后的瞬間，細(xì)線OP中的拉力都為FTP=mgcosθ

分析 小球在P點(diǎn)時(shí)受力平衡，合力為零，根據(jù)平衡條件可得到細(xì)線OP中的拉力；剪斷細(xì)線NP的瞬間小球?qū)⒓铀龠\(yùn)動(dòng)；小球在Q點(diǎn)時(shí)加速度沿切線方向；小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)具有向上的向心加速度．結(jié)合向心力知識求剪斷細(xì)線NP前、后的瞬間，細(xì)線OP中的拉力．

解答 解：AD、在剪斷細(xì)線NP前，P點(diǎn)小球受重力和兩個(gè)繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，由幾何知識分析可知，F(xiàn)TP=mgcosθ；
剪斷細(xì)線NP的瞬間，小球速度仍為零，所以向心加速度為零，向心力為零，且受力情況和在Q點(diǎn)的受力相似，則沿繩子方向有：T=mgcosθ，
垂直繩子方向：mgsinθ=ma，得：a=gsinθ，故剪斷細(xì)線NP的瞬間，小球處于非平衡狀態(tài)，剪斷細(xì)線NP前、后的瞬間，細(xì)線OP中的拉力都為FTP=mgcosθ，故A錯(cuò)誤，D正確；
B、小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)具有向上的向心加速度，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C、小球在Q點(diǎn)時(shí)：mgsinθ=ma，得：a=gsinθ，故C錯(cuò)誤；
故選：D

點(diǎn)評 本題考查共點(diǎn)力的平衡條件及單擺的相關(guān)知識，要明確物體平衡時(shí)合力為零，而單擺運(yùn)動(dòng)的合力不為零，速度為零時(shí)向心力為零，即沿繩子方向的合力等于零．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，圖甲中電流表G的滿偏電流Ig=100mA，內(nèi)阻Rg=5Ω，R0是阻值為3.0Ω的定值電阻，R是最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器，電壓表內(nèi)阻很大．

（1）由于電流表G的量程太小，故該學(xué)習(xí)小組欲將電流表G量程擴(kuò)大為0-0.6A，則需要并聯(lián)的定值電阻的阻值R1=1.0Ω．
（2）該學(xué)習(xí)小組利用測得的電壓表的示數(shù)U和電流表G的示數(shù)I，作出了如圖乙所示的I-U圖象，則該電池組的電動(dòng)勢E=3.0V，內(nèi)阻r=2.5Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示是“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)裝置，小線圈A與學(xué)生電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器連接，大線圈B與電流表連接，A插入B中．下列情況中，不會引起電流表指針偏轉(zhuǎn)的是 （　　）
A．閉合電鍵瞬間B．斷開電鍵瞬間
C．閉合電鍵后，拔出線圈A過程中D．斷開電鍵后，移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．制造納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行金屬板，如圖甲所示，加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為-kU0（k≥1），電壓變化的周期為2T，如圖乙所示．在t=0時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以初速度v0垂直電場方向從兩極板正中間射入電場，在運(yùn)動(dòng)過程中未與極板相撞，且不考慮重力的作用，則（　�。�
A．若k=$\frac{5}{4}$且電子恰好在2T時(shí)刻射出電場，應(yīng)滿足的條件是d≥$\sqrt{\frac{9e{U}_{0}{T}^{2}}{5m}}$
B．若k=1且電子恰好在4T時(shí)刻從A板邊緣射出電場，其動(dòng)能增加$\frac{e{U}_{0}}{2}$
C．若k=$\frac{5}{4}$且電子恰好在2T時(shí)刻射出電場，射出時(shí)的速度為$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+（\frac{5e{U}_{0}T}{4md}）^{2}}$
D．若k=1，電子在射出電場的過程中，沿電場方向的分速度方向始終不變

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．如圖所示，傾角為θ=30°的足夠長斜面固定在水平面上，一小滑塊從斜面底端以初速度v0=12m/s沿斜面向上滑動(dòng)，滑塊再次回到斜面底端時(shí)的速度大小為v1=6m/s，重力加速度g取10m/s2．
求：（1）小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
（2）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．據(jù)悉長白快速鐵路項(xiàng)目將于2017年5月竣工，項(xiàng)目建成后長春至白城的運(yùn)行時(shí)長將壓縮在2小時(shí)以內(nèi)．電力機(jī)車供電系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電廠利用升壓變壓器將低壓交流電升至110kV，牽引變電所利用降壓變壓器將電力系統(tǒng)輸送來的高壓交流電變換為27.5kV，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線的電阻不能忽略．若機(jī)車功率的增大，則（　�。�
A．升壓變壓器的輸出電壓增大
B．降壓變壓器的輸出電壓增大
C．輸電線上損耗的功率增大
D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，兩根相距為L的光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌的左端接入一阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上．t=0時(shí)刻，MN棒與DE的距離為d，MN棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力．
（1）先用外力固定金屬棒MN，若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開始均勻增加，每秒增量為k，求棒中感應(yīng)電流大小和方向；
（2）在上述情況中為使金屬棒始終保持靜止，在t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電壓U，下列說法中正確的是（　�。�
A．電壓U僅與材料有關(guān)
B．若元件的載流子是自由電子，則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢
C．在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持垂直
D．僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢差UCD變大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．已知地球半徑為R，表面的重力加速度為g，自轉(zhuǎn)周期為T，某同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，則該同步衛(wèi)星（　�。�
A．它可能會經(jīng)過天津正上方B．它運(yùn)行的向心加速度小于g
C．它運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為mgD．它距地面的高度為$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$

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