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如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平外力F...

如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态.在此过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g)

A.框架对小球的支持力先减小后增大

B.F的最小值为mgcosθ

C.地面对框架的摩擦力先减小后增大

D.框架对地面的压力先增大后减小

 

B 【解析】 AB.以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意力图,如图所示: 根据几何关系可知,用F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,此时:F=mgcosθ,故A错误B正确; C.以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿水平方向的分力逐渐减小,所以地面对框架的摩擦力始终在减小,故C错误; D.以框架与小球组成的整体为研究对象,整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用;由图可知,F在顺时针方向转动的过程中,F沿竖直方向的分力逐渐增大,所以地面对框架的支持力始终在减小,故D错误。  
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考点分析:
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下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是(  )

A.图甲:卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子

B.图乙:用中子轰击铀核使其发生聚变,链式反应会释放出巨大的核能

C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的

D.图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

 

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如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆,圆心坐标为(R0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为。求:

1)带电粒子的比荷

2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;

3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。

 

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如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D,g10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)要使滑块能到达C,求滑块从A点沿斜面滑下时初速度v0的最小值;

(3)若滑块离开C点的速度为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间.

 

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如图所示,在水平地面上固定着一个倾角为30°的光滑斜面,斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮,一细绳跨过定滑轮,一端系在物体A上,另一端与物体B连接,物体AB均处于静止状态细绳与斜面平行。若将AB两物体对调,将A置于距地面h高处由静止释放,设A与地面碰撞后立即停止运动,B在斜面运动过程中不与滑轮发生碰撞,重力加速度为g。试求:

(1)AB的质量之比;

(2)物体B沿斜面上滑的总时间。

 

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有一内径相同的“U”形玻璃细管ABCDA端封闭、D端开口,ABCD长度均为40cmBC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端,竖直段水银柱长为18cm,水平段水银柱长为4cm,如图所示。已知大气压强为75cmHg,温度为27℃,现将其以BC为轴缓慢翻转直到AD端竖直向上,求:

(1)翻转后AB管中水银柱的长度;

(2)保持AD端竖直向上,缓慢升高A中气体的温度,使CD管中的水银柱变为18cm,求此时气体的温度。

 

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