【題目】如圖所示，兩根長度均為L的輕絲線，懸掛著質量均為m的兩個小球。今在兩球上同時施加大小均為F與水平方向成角且方向相反的恒力。由于空氣阻力的作用，系統(tǒng)最終穩(wěn)定于某位置，且輕絲線與豎直方向的夾角最大。已知重力加速度為g，求：

（1）力F與水平方向的夾角為多大；

（2）系統(tǒng)穩(wěn)定后輕絲線AB與豎直方向的夾角及張力大��；

（3）從施加力F開始到系統(tǒng)穩(wěn)定的整個過程中，系統(tǒng)克服空氣阻力做的總功。

【答案】（1）（2）TABmg ，=（3）mgL

【解析】

(1)以小球B為研究對象，其受到重力mg、恒力F和輕絲線的拉力。如圖1所示，以矢量mg的箭頭為圓心，恒力F為半徑作圓，當輕絲線AB與圓相切時，AB與豎直方向的夾角最大，根據(jù)數(shù)學知識可知

sinβ=

而

F=

解得

β=

(2)以B小球為研究對象，受力分析如圖2所示，根據(jù)平行四邊形定則和平衡知識有

TAB=mg

=

(3)系統(tǒng)從最開始靜止到在恒力F作用下達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程，對系統(tǒng)根據(jù)功能關系有

解得

W氣=mgL

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“鵲橋”號是世界首顆運行于地月拉格朗日L2點附近的中繼通信衛(wèi)星，如圖它以地月連線為軸做圓周運動，同時隨月球繞地球運轉。已知地球質量為M，月球質量為m，月球的軌道半徑為r，公轉周期為T，引力常數(shù)為G；當衛(wèi)星處于地月拉格朗日點L1或L2時，都能隨月球同步繞地球做圓周運動。則以下說法正確的是

A. “鵲橋”號僅受月球引力作用

B. 在L2點工作的衛(wèi)星比在L1點工作的衛(wèi)星的線速度大

C. 在拉格朗日L1點工作的衛(wèi)星，受到地球的引力一定大于月球對它的引力

D. 拉格朗日L2點與地心的距離為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的位移—時間圖象和速度—時間圖象中，圖線1、2、3、4代表四個不同物體做直線運動的情況，下列描述正確的是

A.x－t圖象中，t1時刻v1＝v2

B.x－t圖象中，0至t1時間內(nèi)物體1和2的平均速度大小相等

C.v－t圖象中，t3時刻物體3和4的加速度大小相等

D.v－t圖象中，t4時刻表示物體4開始反向運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗．

（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側．彈簧軸線和刻度尺都應在_____（選填“水平”或“豎直”）方向．

（2）他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由圖線可得彈簧的原長x0=_____cm，勁度系數(shù)k=_____N/m，他利用本實驗原理把彈簧做成一把彈簧秤，當示數(shù)如圖丙所示時，該彈簧伸長的長度△x=_____cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，某同學設計了如圖1所示的實驗裝置。其中M為小物塊的質量m（未知量且可改變）為砂和砂桶的質量，m0為滑輪的質量，力傳感器可測出輕繩的拉力大小。

實驗過程如下：

①調節(jié)長木板使其水平；

②使細繩水平，調節(jié)砂桶中砂的質量，接通電源，輕推物塊，當紙帶上打下的點間隔均勻時，力傳感器的 示數(shù)為

③更換紙帶，增加砂桶中砂的質量，接通電源，由靜止釋放物塊，記錄力傳感器的示數(shù)為F，取下紙帶；

④重復步驟③，多次進行實驗。

根據(jù)以上實驗操作回答下列問題：

（1）該同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出），已知打點計時器用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小物塊的加速度為__________m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）傳感器的示數(shù)為F，小物塊的加速度為a，根據(jù)多次實驗得到的數(shù)據(jù)作出的a -F圖象可能是圖3中的_______.

A. B.

C. D.

（3）若重力加速度為g，根據(jù)題目中的已知量，可得小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)n＝100的正方形線圈abcd固定在豎直平面內(nèi)，與電阻R1、理想變壓器連成電路．在線圈的中心水平放置一個條形磁鐵，使磁鐵繞豎直方向的軸OO′勻速轉動，使線圈內(nèi)的磁通量Φ＝sin(100πt) Wb.已知線圈的電阻r＝4 Ω，R1＝46 Ω，R2＝10 Ω，其余導線的電阻不計．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1.求：

(1)線圈產(chǎn)生電動勢的最大值Em；

(2)若斷開S2，閉合S1，求磁鐵從圖示位置轉過90°的過程中，通過R1的電荷量q；(3)斷開S1，閉合S2，求R2消耗的功率P.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在LC 回路中，電容器兩端的電壓u 隨時間t變化的關系如圖所示，則（　�。�

A.在時刻 t1，電路中的電流最小，電容器開始放電

B.在時刻 t2，電路中的磁場能最大，線圈上的自感電動勢為零

C.從時刻 t2 至 t3，電容器的電荷量、板間電場能不斷減小

D.從時刻 t3 至 t4，電路中的電流、線圈磁場能不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于光的全反射及其應用，下列說法正確的是（　�。�

A.入射角大于臨界角，光一定發(fā)生全反射

B.光從傳播速度大的介質射向傳播速度小的介質時可能發(fā)生全反射

C.光導纖維傳輸信號和全息照相利用的都是光的全反射現(xiàn)象

D.水或玻璃中的氣泡看起來特別亮，是因為光從水或玻璃射向氣泡時在界面發(fā)生了全反射

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B分別為大、小齒輪邊緣的兩點，O1、O2分別為兩齒輪的圓心。當大齒輪順時針勻速轉動時

A.小齒輪逆時針轉動

B.A.B兩點的角速度相等

C.A點的轉動周期大于B點的轉動周期.

D.A點的向心加速度大于B點的向心加速度

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