【題目】如圖所示，兩根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩A、B端分別固定在水平天花板上，O端系有一質(zhì)量m＝kg的物體，ABO組成一邊長(zhǎng)為L＝5m的正三角形．物體受到方向水平向左的風(fēng)力作用，繩BO能承受的最大拉力Fm＝20N，繩AO不會(huì)被拉斷，取g＝10m/s2.

(1) 水平風(fēng)力F1＝5N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，求繩BO中的拉力大小FB；

(2) 水平風(fēng)力為F2時(shí)，繩BO剛好被拉斷，求F2和繩BO拉斷時(shí)物體的加速度大小a；

(3) 在(2)的情況下，求物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度vm和物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與初始位置的高度差h.

【答案】(1) (2) ， （3），

【解析】試題分析：對(duì)O點(diǎn)受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式并結(jié)合合成法求解即可求出拉力；求出繩BO拉斷時(shí)，物體仍在原來(lái)位置，則拉斷前瞬間水平和豎直方向的分力，水平方向由平衡條件和牛頓第二定律即可求出F2和加速度；根據(jù)動(dòng)能定理即可求出最大速度vm和物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與初始位置的高度差。

（1）設(shè)此時(shí)繩AO中的拉力大小FA，由平衡條件有

代入數(shù)據(jù)解得

（2）設(shè)繩BO拉斷時(shí)，物體仍在原來(lái)位置，則拉斷前瞬間水平和豎直方向的分力分別為

由于，說(shuō)明物體仍在原來(lái)位置，此時(shí)繩AO中的拉力大小為0．

水平方向由平衡條件有

繩BO被拉斷后，物體做圓周運(yùn)動(dòng)，拉斷時(shí)加速度方向沿圓切線方向，則

解得：

（3）設(shè)繩AO向左擺到與水平方向的夾角為θ時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度最大，則

聯(lián)立解得：

設(shè)繩AO向左擺到與水平方向的夾角為α時(shí)，物體到達(dá)最高點(diǎn)，則

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1=1kg的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2=2kg的木塊，木塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平拉力F=3t (N)，重力加速度大小g=10m/s2。

⑴求木塊和木板相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；

⑵通過(guò)計(jì)算，在圖乙中利用已經(jīng)給出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，畫(huà)出木板和木塊的加速度隨時(shí)間t變化的圖象。（取水平拉力F的方向?yàn)檎较颍?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，虛線MN的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m＝0.1 kg的矩形線圈abcd，bc邊長(zhǎng)L1＝0.2 m，電阻R＝2 Ω.t＝0時(shí)，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過(guò)1 s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．則（ ）

A．恒定拉力大小為0.05 N

B．線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2

C．線圈ab邊長(zhǎng)L2＝0.5 m

D．在第2 s內(nèi)流過(guò)線圈的電荷量為0.2 C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，一電場(chǎng)線上有P、Q兩點(diǎn)，一電子以速度v0從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度大小為v1.一正電子(帶正電，質(zhì)量、電荷量均與電子相同)以大小為v0的速度從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v2，不計(jì)正、負(fù)電子受到的重力．則(　　)

A. v1<v2 B. v1＝v2 C. t1>t2 D. t1＝t2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是________

A．當(dāng)一定量的氣體吸熱時(shí)，其內(nèi)能可能減小

B．溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小

C．做加速運(yùn)動(dòng)的物體，由于速度越來(lái)越大，因此物體分子的平均動(dòng)能越來(lái)越大

D．當(dāng)液體與大氣接觸時(shí)，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部

E．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān)

【答案】ADE

【解析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律，如果氣體吸熱少而對(duì)外做功多，則內(nèi)能可能減小，故選項(xiàng)A正確；溫度高低反映的是分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；微觀的分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與物體宏觀的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由液體的表面張力可知，選項(xiàng)D正確；根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，選項(xiàng)E正確.

【題型】填空題
【結(jié)束】
129

【題目】如圖所示，固定的豎直圓筒由上段細(xì)筒和下段粗筒組成，粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍，細(xì)筒足夠長(zhǎng)，粗筒中A、B兩輕質(zhì)光滑活塞間封有空氣，活塞A上方有水銀．用外力向上托住活塞B，使之處于靜止?fàn)顟B(tài)，活塞A上方的水銀面與粗筒上端相平，當(dāng)氣體溫度為20℃時(shí)，水銀深H＝10 cm，氣柱長(zhǎng)L＝20 cm，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg.現(xiàn)保持溫度不變，使活塞B緩慢上移，直到水銀的一半被推入細(xì)筒中．

①求活塞B移動(dòng)后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

②求活塞B向上移動(dòng)的距離；

③此時(shí)保持活塞B位置不變，改變氣體溫度，讓A上方的水銀剛好全部進(jìn)入細(xì)筒內(nèi)，則氣體的溫度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波，某時(shí)刻的圖象如圖甲所示，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是_______

A．這列波沿x軸負(fù)向傳播

B．這列波的波速是25 m/s

C．質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置

D．經(jīng)過(guò)Δt＝0.4 s，A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4 m

E．經(jīng)過(guò)Δt＝0.8 s，A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的位移為8 m

【答案】ADE

【解析】由A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知，下一時(shí)刻其正向位移在增大，結(jié)合甲圖可知這列波沿x軸負(fù)向傳播，故A項(xiàng)正確；由甲圖可知λ=20 m，由乙圖可知，T=0.8 s，則，故B項(xiàng)正確；由于這列波沿x軸負(fù)向傳播，所以質(zhì)點(diǎn)P正向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)Q將比質(zhì)點(diǎn)P先回到平衡位置，故C項(xiàng)錯(cuò)；經(jīng)過(guò)Δt=0.4s，A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為振幅的兩倍，即4 m，故D項(xiàng)正確；經(jīng)過(guò)Δt=0.8 s，A質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置，即通過(guò)的位移為0，故E項(xiàng)錯(cuò)．

【題型】填空題
【結(jié)束】
113

【題目】如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對(duì)該光的折射率為，玻璃對(duì)該光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度也為d.求：

①這種光在玻璃和水中傳播的速度；

②水面形成的光斑的面積(僅考慮直接由光源發(fā)出的光線)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，O點(diǎn)為半圓形玻璃磚的圓心，直徑MN與屏X1X2垂直，半徑OO′與屏X1X2平行，∠P1OM＝∠P2OM＝45°，玻璃對(duì)可見(jiàn)光的全反射臨界角C<45°，不考慮光在玻璃中的多次反射，則下列說(shuō)法正確的是________．

A．若紫光沿P1O方向射入玻璃磚，則在屏上會(huì)形成兩個(gè)光斑

B．若紅光沿P1O方向射入玻璃磚，則在屏上只會(huì)形成一個(gè)光斑

C．若紫光沿P2O方向射入玻璃磚，則在屏上只會(huì)形成一個(gè)光斑

D．紅光在玻璃磚中傳播速度比紫光的快

E．紅光在玻璃磚中的波長(zhǎng)比紫光的長(zhǎng)

【答案】BDE

【解析】入射角。若紅光或紫光沿P1O方向射入玻璃磚，在MN界面發(fā)生全反射而不發(fā)生折射，則在屏上只能形成一個(gè)光斑，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；若紫光沿P2O方向射入玻璃磚，在MN界面既發(fā)生反射，也發(fā)生折射，則在屏上會(huì)形成兩個(gè)光斑，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；紅光在玻璃磚中傳播速度比紫光的快，選項(xiàng)D正確；紅光的頻率比紫光的小，由知紅光在玻璃磚中的波長(zhǎng)比紫光的長(zhǎng)，選項(xiàng)E正確．

【題型】填空題
【結(jié)束】
131

【題目】如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R＝0.1m、質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為f＝5.0×1014Hz的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，在玻璃球表面的C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入小球，并在玻璃球表面的D點(diǎn)又經(jīng)折射進(jìn)入真空中．已知∠COD＝120°，玻璃球?qū)υ摷す馐恼凵渎蕿?/span>.求：

①此激光束在真空中的波長(zhǎng)；

②此激光束進(jìn)入玻璃時(shí)的入射角α；

③此激光束穿越玻璃球的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為 m＝1 kg的長(zhǎng)方體金屬滑塊夾在豎直擋板 M、N 之間，M、N與金屬滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)均為 μ＝0.2，金屬滑塊與一勁度系數(shù)為k＝200N/m的輕彈簧相連接，輕彈簧下端固定，擋板M固定不動(dòng)，擋板N與一智能調(diào)節(jié)裝置相連接(調(diào)整擋板與滑塊間的壓力)。起初滑塊靜止，擋板與滑塊間的壓力為0.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距滑塊L＝20 cm處自由落下，與滑塊瞬間完成碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊下滑過(guò)程中做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為l＝10 cm時(shí)速度減為0，擋板對(duì)滑塊的壓力需隨滑塊下移而變化，不計(jì)空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。g 取10 m/s2，求：

(1)下落物體與滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；

(2)當(dāng)滑塊下移距離為d＝5 cm時(shí)擋板對(duì)滑塊壓力的大��；

(3)已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝kx2(式中k為彈簧勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長(zhǎng)或壓縮量)，求滑塊速度減為零的過(guò)程中，擋板對(duì)滑塊的摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如下圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，上端接有的電阻；導(dǎo)軌內(nèi)上部有方向垂直軌道面向上、面積的有界均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨時(shí)間t變化，關(guān)系為（，且為常量）；下部區(qū)域ABCD內(nèi)有大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下，AB、CD與導(dǎo)軌垂直，距離d=1.04m�，F(xiàn)將金屬棒MN置于兩磁場(chǎng)之間的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，并與導(dǎo)軌垂直；在t=0時(shí)由靜止釋放金屬棒，金屬棒以的加速度勻加速通過(guò)ABCD區(qū)域。已知金屬棒質(zhì)量，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，除R外所有電阻均忽略不計(jì)，。求

（1）金屬棒在ABCD區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)電流大小及方向；

（2）k值及金屬棒從靜止到通過(guò)ABCD區(qū)域所用的時(shí)間。

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