13．將一光滑輕桿固定在地面上，桿與地面間夾角為θ，一光滑輕環(huán)套在桿上．一個(gè)大小和質(zhì)量都不計(jì)的滑輪用輕繩OP懸掛在天花板上，用另一輕繩通過滑輪系在輕環(huán)上，用手拉住輕繩另一端并使OP恰好在豎直方向，如圖所示．現(xiàn)水平向右拉繩，當(dāng)輕環(huán)重新靜止不動(dòng)時(shí)OP繩與天花板之間的夾角為（　�。�
A．90°B．45°C．θD．45°+$\frac{θ}{2}$

分析 先對(duì)Q進(jìn)行受力分析，得出PQ與豎直方向之間的夾角，然后以滑輪為研究的對(duì)象，即可求出OP與豎直方向之間的夾角，再結(jié)合幾何關(guān)系求出OP與天花板之間的夾角．．

解答 解：對(duì)輕環(huán)Q進(jìn)行受力分析如圖1，則只有繩子的拉力垂直于桿的方向時(shí)，繩子的拉力沿桿的方向沒有分力；由幾何關(guān)系可知，繩子與豎直方向之間的夾角是θ；

對(duì)滑輪進(jìn)行受力分析如圖2，由于滑輪的質(zhì)量不計(jì)，則OP對(duì)滑輪的拉力與兩個(gè)繩子上拉力的和大小相等方向相反，所以O(shè)P的方向一定在兩根繩子之間的夾角的平分線上，由幾何關(guān)系得OP與豎直方向之間的夾角：$β=\frac{90°+θ}{2}-θ=45°-\frac{1}{2}θ$
則OP與天花板之間的夾角為：90°-β=$45°+\frac{1}{2}θ$
故選：D

點(diǎn)評(píng) 該題考查共點(diǎn)力的平衡與矢量的合成，解答的關(guān)鍵是只有繩子的拉力垂直于桿的方向時(shí)，即繩子的拉力沿桿的方向沒有分力時(shí)，光滑輕環(huán)才能靜止．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在研究某些物理問題時(shí)，有很多物理量難以直接測量，我們可以根據(jù)物理量之間的定量關(guān)系和各種效應(yīng)，把不容易測量的物理量轉(zhuǎn)化成易于測量的物理量．
（1）在利用如圖1所示的裝置探究影響電荷間相互作用力的因素時(shí)，我們可以通過絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角來判斷電荷之間相互作用力的大�。绻鸄、B兩個(gè)帶電體在同一水平面內(nèi)，B的質(zhì)量為m，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，求A、B之間相互作用力的大�。�
（2）金屬導(dǎo)體板垂直置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成電場，該電場對(duì)運(yùn)動(dòng)的電子有靜電力的作用，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，在導(dǎo)體板這兩個(gè)表面之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．利用霍爾效應(yīng)可以測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度．
如圖2所示，若磁場方向與金屬導(dǎo)體板的前后表面垂直，通過如圖所示的電流I，可測得導(dǎo)體板上、下表面之間的電勢差為U，且下表面電勢高．已知導(dǎo)體板的長、寬、高分別為a、b、c，電子的電荷量為e，導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n．求：
a、導(dǎo)體中電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率v；
b、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．光滑絕緣水平桌面上一矩形線圈abcd，其ab邊在進(jìn)入一個(gè)有明顯邊界的勻強(qiáng)磁場前做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)（磁場寬度大于線圈bc邊長），其動(dòng)能恰好等于ab邊進(jìn)入磁場前時(shí)的一半，則該線圈（　�。�
A．cd邊剛好能到達(dá)磁場的右邊界
B．cd邊不能到達(dá)磁場的右邊界
C．cd邊穿過磁場后，仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)
D．線框在磁場中運(yùn)動(dòng)的情況是先勻減速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)，再勻減速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，NM是水平桌面，PM是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門，中心間的距離為L．質(zhì)量為M的滑塊A上固定一遮光條，在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門1、2記錄遮光時(shí)間分別為△t1和△t2．遮光條寬度為d．
（1）若用此裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，且認(rèn)為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外，還必須滿足M＞＞m；在實(shí)驗(yàn)中，考慮到遮光條寬度遠(yuǎn)小于L，測得的加速度為$\frac{mg4w0ac^{2}}{2L}$（$\frac{1}{{（{△t}_{2}）}^{2}}$-$\frac{1}{{（{△t}_{1}）}^{2}}$）．
（2）如果已經(jīng)平衡了摩擦力，不能（選填“能”或“不能”）用此裝置驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，理由是摩擦力做功，沒有滿足只有重力做功，故機(jī)械能不守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時(shí)刻它的波形如圖甲所示．經(jīng)過時(shí)間0.2s，這列波的波形如圖乙所示，則這列波的波速可能是（　�。�
A．0.9m/sB．1.8m/sC．2.7m/sD．3.6m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某同學(xué)準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)描繪額定電壓3.0V、額定功率約0.9W的小燈泡的I-U特性曲線．實(shí)驗(yàn)室可供選用的器材如下：
A．電源E1（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻很小，允許輸出的最大電流200mA）
B．電源E2（電動(dòng)勢4.5V，內(nèi)阻很小，允許輸出的最大電流600mA）
C．電壓表V（15V，內(nèi)阻約5kΩ）
D．電流表A1（0.6A，內(nèi)阻約6Ω）
E．電流表A2（0.2A，內(nèi)阻為20Ω）
F．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值20Ω，額定電流2A）
G．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值5kΩ，額定電流1A）
H．電鍵S
I．導(dǎo)線若干

（1）請(qǐng)你在圖丙虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在電路圖上標(biāo)出所用元件對(duì)應(yīng)的符號(hào)（如“V”、“A1”、“A2”、“R1”、“R2”、“E1”、“E2”等）．要求：測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確且操作方便．
（2）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，繪制出了小燈泡的I-U特性曲線，如圖甲所示．現(xiàn)將三個(gè)這樣規(guī)格的小燈泡接在電動(dòng)勢為3.0V、內(nèi)阻不計(jì)的電源上，連接方式如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)閉合后，下列哪些判斷不正確BD．
A．圖乙所示的電路中燈泡L1的電阻為10Ω
B．通過燈泡L1的電流為通過燈泡L2電流的2倍
C．燈泡L1消耗的電功率為0.90W
D．燈泡L2消耗的電功率為0.45W．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．在“用圓錐擺驗(yàn)證向心力表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，懸點(diǎn)剛好與一個(gè)豎直的刻度尺零刻度線對(duì)齊，將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時(shí)剛好位于圓心．用手帶動(dòng)鋼球，使鋼球在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)從懸點(diǎn)上方豎直向下觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡與紙面上某個(gè)同心圓重合，并記下該同心圓的半徑r，鋼球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間
（1）用秒表記錄運(yùn)動(dòng)n圈的總時(shí)間為t，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)中需要的向心力表達(dá)式為F=$m\frac{{4{π^2}{n^2}}}{t^2}r$；
（2）通過刻度尺測得小球軌道平面距懸點(diǎn)的高度為h，那么小球做圓周運(yùn)動(dòng)過程中外力提供的向心力表達(dá)式為F′=$mg\frac{r}{h}$；
（3）改變小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，多次實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的$\frac{{t}^{2}}{{n}^{2}}$-h關(guān)系圖象，可以達(dá)到粗略驗(yàn)證向心力表達(dá)式的目的，則該圖線的斜率表達(dá)式為$\frac{{4{π^2}}}{g}$（用題中所給物理量的字母表示上面各問的結(jié)果）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．在2014年底，我國不少省市ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動(dòng)運(yùn)行，ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱．汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示．假設(shè)汽車以正常行駛速度v1=16m/s朝收費(fèi)站沿直線行駛，如果過ETC通道，需要在距收費(fèi)站中心線前d=8m處正好勻減速至v2=4m/s，勻速通過中心線后，再勻加速至v1正常行駛；如果過人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過t0=25s繳費(fèi)成功后，再啟動(dòng)汽車勻加速至v1正常行駛．設(shè)汽車在減速和加速過程中的加速度大小分別為a1=2m/s2，和a2=1m/s2．求：

（1）汽車過ETC通道時(shí)，從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大小； 
（2）汽車通過ETC通道比通過人工收費(fèi)通道速度再達(dá)到v1時(shí)節(jié)約的時(shí)間△t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長為L的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，自由靜止在A位置．現(xiàn)用水平力F緩慢地將小球從A拉到B位置而靜止，細(xì)線與豎直方向夾角為θ=60°，此時(shí)細(xì)線的拉力為T1，然后撤去水平力F，小球從B返回到A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為T2，則（　�。�
A．T1=T2=2mg
B．從A到B，拉力F做功為$\frac{1}{2}$mgL
C．從B到A的過程中，小球受到的合外力大小不變
D．從B到A的過程中，小球重力的瞬時(shí)功率一直增大

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同步練習(xí)冊答案