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20．如圖，質量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內轉動，AB是它的直徑，O是圓心．在B點作用一個豎直向上的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點沿逆時針方向緩慢轉動，直到AB接近豎直位置的過程中，力F對應的力矩為M，則M、F大小變化情況是（　　）
A．M變小，F(xiàn)不變B．M、F均變大
C．M、F均先變大再變小D．M先變大再變小，F(xiàn)始終變大

分析 以A點為支點，拉力F有力矩，重力也有力矩，找出重心后，根據力矩平衡條件列式分析即可．

解答 解：以A點為支點，拉力F有力矩，重力也有力矩；設重力的作用點在P點，如圖：

保持力F始終豎直，在F作用下使薄板繞A點沿逆時針方向緩慢轉動，直到AB到達豎直位置的過程中，重心P與A點的水平距離先變大后變小，故重力的力矩M′先變大后變��；而拉力的力臂是逐漸變��；
設AB與豎直方向夾角為θ，根據力矩平衡條件，有：
F•2Rsinθ=M=M′
故：F=$\frac{M}{2Rsinθ}$，故F先增加后減�。�
故選：C．

點評 本題關鍵是以A為支點，然后根據力矩平衡條件列式分析，注意物體的重心不在O點．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在水平地面上放著一個質量為10kg的木箱，木箱和地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，一人用水平拉力使木箱以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，通過的位移為10m，求各力所做的功和合外力對木箱做的總功．

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科目：高中物理 來源：2016-2017學年河南鄲城縣第一高中高二上第二次考物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列關于電場強度和電勢的敘述正確的是（ ）

A. 在勻強電場中，場強處處相同，電勢也處處相等

B. 在正點電荷形成的電場中，離點電荷越遠，電勢越高，場強越小

C. 等量同種點電荷形成的電場中，取無限遠處為電勢零點，兩電荷連線中點的電勢不為零，場強為零

D. 在任何電場中，場強越大的地方，電勢也越高

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．針對目前難以處理的輕質油和化工原料的海洋油污染，中科院電工研究所電磁推進組提出了磁流體海洋浮油回收新技術，于2004年成功研制了海洋浮油回收試驗船（如圖甲），船體結構如圖乙所示，試驗船的俯視圖如圖丙所示，MM1N1N區(qū)域中L1=4cm，L2=$16\sqrt{39}$cm，通道側面NN1、MM1用金屬板制成，并分別與電源的正、負極相接，區(qū)域內有豎直向上的磁感應強度B=1T的勻強磁場．當油污海水進入高×寬=3cm×4cm的通道后，水平方向的電流通過海水，海水在安培力作用下加速，和油發(fā)生摩擦起電，使上面的浮油層帶正電，并在庫侖力作用下變成直徑0.5mm左右小油珠．油珠在橫向的洛侖茲力作用下，逐漸向某一側面運動，海水在船尾的出口被噴出，油通過N1處的油污通道流入油污收集箱而被排出．當船速為v0=8m/s，電流為I=10A時，油污的回收率（回收到的油與從入口進入的油的比值）恰好達到100%．假設浮油通過磁場邊界MN前已成為帶電小油珠，表面油層中的電場力、油珠之間的相互作用力、海水對油層的帶動均可忽略，油層在海面上的厚度均勻．試完成下列問題：

（1）判斷海水所受的安培力的方向，并求出安培力大小．
（2）船速為v0=8m/s，電流為I=10A時，油珠的比荷$\frac{q}{m}$為多少？
（3）若小油珠的比荷只與電流的平方根成正比，則當船速到達v=16m/s，電流仍為I=10A時，油污的回收率為多少？若油污的回收率要達到100%，則電流至少要多少？（已知$\sqrt{624}$≈24.98）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．某一空間存在著磁感應強度為B且大小恒定、方向隨時間t做周期性變化的勻強磁場（如圖甲所示），磁場變化的周期為T，規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向為正．一個帶正電的粒子從a點開始只在磁場力的作用恰能按a→b→c→d→e→f的順序做橫“∞”字曲線運動（即如圖乙所示的軌跡，兩圓的半徑可為任意值），則（　�。�
A．在t=$\frac{T}{4}$時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度可以實現(xiàn)該運動軌跡
B．在t=$\frac{3T}{8}$時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度可以實現(xiàn)該運動軌跡
C．在t=$\frac{5T}{8}$時給粒子一個沿切線方向水平向左的初速度可以實現(xiàn)該運動軌跡
D．該粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{4π}{BT}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．類比的方法是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于理解和掌握新的概念、新的知識．下列類比說法中錯誤的是（　�。�
A．點電荷可以與質點類比，都是一種理想化模型
B．電場力做功可以與重力做功類比，兩種力做功均與路徑無關
C．磁感線可以與電場線類比，都是用假想的曲線形象描繪“場”
D．機械能守恒定律可以與能量守恒定律類比，都是在滿足一定條件下所遵循的物理規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．一個帶負電的小球在輕繩拉力作用下在光滑絕緣水平面上繞著豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示．若小球運動到A點時繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法中正確的是（　�。�
A．小球做逆時針勻速圓周運動，半徑大于原繩長
B．小球做逆時針勻速圓周運動，半徑等于原繩長
C．小球做順時針勻速圓周運動，半徑大于原繩長
D．小球做順時針勻速圓周運動，半徑小于原繩長

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖1所示，其讀數(shù)應為0.399mm （該值接近多次測量的平均值）．
②用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內阻約1Ω）、電流表（內阻約0.1Ω）、電壓表（內阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干．

某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據如下：
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實驗數(shù)據可知，他們測量Rx是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙）．
③圖3是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

④這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系（圖4），并描繪出U-I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．氘核、氚核、中子、氦核的質量分別是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核結合生成氦核，則下列說法中正確的是（　�。�
A．核反應方程為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．這是一個裂變反應
C．核反應過程中的質量虧損△m=m3+m4-（m1+m2）
D．核反應過程中釋放的核能△E=（m1+m2-m3-m4）c2

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