如图所示，长度为L的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．已知重力加速度为g．
（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球处于平衡状态．求力F的大小；
（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球第一次通过最低点时的速度及轻绳对小球的拉力（不计空气阻力）．
考点分析：
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如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关．此外还有细沙、天平和若干轻质导线．已知重力加速度为g．
先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m
1． 闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R
1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m
2且m
2＞m
1．
（1）磁感应强度B大小为
，方向垂直纸面
（选填“向里”或“向外”）；
（2）将电阻箱阻值调节至R
2=2r，则U形金属框D
（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为
．
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为了测量图中果汁电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响（实验器材如图所示）．
（1）将电压表、电流表均视为理想电表，请在图中用笔画线代替导线连接电路；
（2）实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中a、b、c所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势______（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻______（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）图线a对应的电源电动势E=______V，短路电流I=______A．（均保留三位有效数字）
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用简单的模块电路来设计一盏指示灯．白天指示灯自动点亮，夜晚自动熄灭．夜晚如果有人靠近，灯自动点亮，当人离开后，指示灯自动熄灭．根据题意，在下列模块中选择符合要求的模块，将其前面的符号填入空格：
A．小灯；B．蜂鸣器；C．电动机；D．光传感器；E．声传感器；F．红外传感器；G．接触传感器；H．“非”门控制器；I．“与”门控制器；J．“或”门控制器．
（1）传感器选择
；
（2）控制器选择
；
（3）执行器选择
．
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做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，下列措施正确的是 （ ）
A．判断横杆MN是否严格保持水平
B．用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角，说明力矩盘不竖直
C．在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果很快停止，说明重心不在盘的中心
D．使用弹簧秤前必须先调零
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如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动．杆上每隔
处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m．已知重力加速度为g．使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为
，小球A的机械能的变化量为
．
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