如圖11所示，AC和BC兩輕繩共同懸掛一質量為m的物體，若保持AC繩的方向不變，AC與豎直向上方向的夾角為60°，改變BC繩的方向，求：
（1）物體能達到平衡時，θ角的取值范圍；
（2）θ角在0~90°的范圍內，BC繩上拉力的最大值和最小值.


見解析
【試題分析】
解析：（1）在改變BC繩的方向時，AC繩的拉力TA方向不變，兩繩拉力的合力F與物體的重力平衡，大小和方向均保持不變，如圖2所示，經分析可知，θ最小為0°，此時TA=0；且θ必須小于120°，否則兩繩的合力不可能豎直向上，所以θ的取值范圍是0°≤θ≤120°.
（2）θ在0~90°的范圍內，由圖2可知，當θ=90°時，TB最大，即
TB=mgtan60°=mg.
當兩繩垂直，即θ=30°時，TB最小，即TB=mgsin60°=mg/2.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系．先用天平秤得小車質量M=200g、砝碼盤的質量為5g．

（1）為了消除摩擦力的影響，在實驗前必須平衡摩擦力，請你指出平衡摩擦力的正確方法
將長木板右端適當墊高，使小車恰能勻速下滑
將長木板右端適當墊高，使小車恰能勻速下滑
．
（2）打點計時器使用的是頻率為50Hz的交流電，該同學在正確的操作下獲得了一條紙帶，如圖乙所示．他在便于測量的地方選取第一個計時點，并標記A，第六個點標記B，第十一個點標C，第十六個點標D，第二十一個點標E．測量時發(fā)現(xiàn)B點模糊不清，于是他測得AC長為14.56cm、CD長為11.15cm、DE長為13.73cm．根據(jù)所測得數(shù)據(jù)可求得，打C點時小車的速度大小為
0.986
0.986
m/s，小車運動的加速度為
2.58
2.58
m/s2．（保留三位有效數(shù)字）
（3）該同學在探究加速度與力的關系時保持小車的質量M不變，改變砝碼的質量，得到小車的加速度a與砝碼盤和砝碼的總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：
盤和砝碼總重力F（N） 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
加速度a（m/s2） 0.192 0.392 0.590 0.786 0.946
a．請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出a-F的關系圖象

b．請分析根據(jù)所給數(shù)據(jù)作出的a-F圖象最后一個點偏離直線較遠的原因
小車的質量不是遠大于砝碼質量
小車的質量不是遠大于砝碼質量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?濰坊一模）（1）興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：
①用天平測出電動小車的質量為0.40kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1所示安裝；
③接通打點計時器（其打點時間間隔為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中所受的阻力恒定）．°
在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況，如圖2所示．
請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：
①該電動小車運動的最大速度為
1.5
1.5
m/s；
②該電動小車關閉電源后的加速度大小為
2.0
2.0
m/s2；
③該電動小車的額定功率為
1.2
1.2
W．

（2）影響物質材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規(guī)律，他們用該種導電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律．
①為完成實驗，請連接如圖的實物．
②實驗測得元件Z的電壓與電流的關系如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導體材料？答：
半導體
半導體
．
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中，當電阻R的阻值為R1=2Ω時，電流表的讀數(shù)為1.25A；當電阻R的阻值為R2=3.6Ω時，電流表的讀數(shù)為0.80A．結合上表數(shù)據(jù)，求出電池的電動勢為
4.6
4.6
V，內阻為
1.1
1.1
Ω．（不計電流表的內阻）

（3）某同學通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關系．可用的器材如下：電源（電動勢3V，內阻1Ω）、電鍵、滑動變阻器（最大阻值20Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導線若干．
①實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
②根據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導線補全，連接成實驗的電路（其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓）．
③若某次連接時，把AB間的導線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是
0.030～0.034
0.030～0.034
W．（電壓表和電流表均視為理想電表）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013安徽馬鞍山二中期中測試）用如圖10所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質量；

D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關打出一條紙帶；

E．測量紙帶上某些點間的距離；

F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．

圖10
 
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是          ．（將其選項對應的字母填在橫線處）

（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖11所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a＝_________．

（3）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大�。粢阎�?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g，還需要測量的物理量是            ．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝              ．


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