5．如圖，總長為2L的輕繩兩端各系一個(gè)質(zhì)量為m的小圓環(huán)，兩環(huán)都套在同一水平直桿上，在輕繩的中點(diǎn)掛一個(gè)質(zhì)量為2m的物體，已知圓環(huán)所受最大靜摩擦力等于壓力的0.5倍，求兩圓環(huán)在桿上靜止時(shí)的最大距離x．

分析 以環(huán)和重物整體為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件求出繩上拉力大小，從而明確夾角大小，再對(duì)圖形利用幾何知識(shí)求解最大距離．

解答 解：以環(huán)和重物整體為研究對(duì)象受力分析，豎直方向受力平衡，則：
2FN=4mg
得：FN=2mg
圓環(huán)與桿間的最大靜摩擦力可達(dá)兩者間正壓力的0.5倍，則f=2mg×0.5=mg
則繩子拉力水平方向的分力最大為mg，
設(shè)繩子與水平方向夾角為θ，則Tcosθ=mg
以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件：2Tsinθ=2mg
得：T=$\frac{G}{sinθ}$
聯(lián)立得：sinθ=cosθ
θ=45°
x=2Lcosθ=$\sqrt{2}$L；
則兩環(huán)在桿上靜止時(shí)的最大距離為$\sqrt{2}$L；
答：兩環(huán)在桿上靜止時(shí)的最大距離為$\sqrt{2}$L

點(diǎn)評(píng) 本題考查受力分析以及平衡條件的應(yīng)用，靈活的選取研究對(duì)象是關(guān)鍵，同時(shí)注意明確正交分解法的正確應(yīng)用，明確其在水平和豎直兩個(gè)方向上均處于平衡，故應(yīng)分別對(duì)水平和豎直方向列式求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．據(jù)《中國科技報(bào)》報(bào)道，由我國自行設(shè)計(jì)、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試．下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是（　�。�
A．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{n}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C．核裂變與核聚變都伴有質(zhì)量虧損，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量
D．如果單獨(dú)拿出一個(gè)氫原子，讓其從定態(tài)n=3向基態(tài)躍遷，最多可以釋放2條光譜

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

20．如圖所示，一個(gè)半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有+Q的電荷，球心O上場強(qiáng)為零．現(xiàn)在球殼上挖去半徑為r（r＜＜R）的一個(gè)小圓孔，則此時(shí)球心O上的場強(qiáng)大小為多少？方向如何？（已知靜電力常量為k）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．在如圖甲所示的半徑為r的豎直圓柱形區(qū)域內(nèi)，存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=kt（k＞0且為常量）．

（1）將一由細(xì)導(dǎo)線構(gòu)成的半徑為r、電阻為R0的導(dǎo)體圓環(huán)水平固定在上述磁場中，并使圓環(huán)中心與磁場區(qū)域的中心重合．求在T時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）上述導(dǎo)體圓環(huán)之所以會(huì)產(chǎn)生電流是因?yàn)樽兓拇艌鰰?huì)在空間激發(fā)渦旋電場，該渦旋電場趨使導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷定向移動(dòng)，形成電流．如圖乙所示，變化的磁場產(chǎn)生的渦旋電場存在于磁場內(nèi)外的廣闊空間中，其電場線是在水平面內(nèi)的一系列沿順時(shí)針方向的同心圓（從上向下看），圓心與磁場區(qū)域的中心重合．同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等．如圖丙所示，在磁場區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕緣環(huán)形真空細(xì)管道，其內(nèi)環(huán)半徑為r，管道中心與磁場區(qū)域的中心重合．細(xì)管道直徑遠(yuǎn)小于r．某時(shí)刻，將管道內(nèi)電荷量為q的帶正電小球由靜止釋放（小球的直徑略小于真空細(xì)管道的直徑），假設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中其電荷量保持不變，忽略小球受到的重力、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)激發(fā)的磁場以及相對(duì)論效應(yīng)．若小球由靜止經(jīng)過一段時(shí)間加速，獲得動(dòng)能Em，求小球在這段時(shí)間內(nèi)在真空細(xì)管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)；
（3）若在真空細(xì)管道內(nèi)部空間加有方向豎直向上的恒定勻強(qiáng)磁場，小球開始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)過時(shí)間t0，小球與環(huán)形真空細(xì)管道之間恰好沒有作用力，求在真空細(xì)管道內(nèi)部所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的描述，正確的是（　�。�
A．陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)五顏六色是光的色散現(xiàn)象
B．拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時(shí)，在鏡頭前加一個(gè)偏振片，可以減小反射光的強(qiáng)度
C．照相機(jī)的增透膜利用了光的衍射現(xiàn)象
D．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=2s時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則該波的傳播速度大小為1m/s，如果該波向右傳播則圖乙是0、4m（填“0”“2m”“4m”或“6m”）的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象．波如果向右傳播，觀察者在x=6m處向左運(yùn)動(dòng)，觀察者接收到該波的頻率將大于（填“大于”“小于”或“等于”）0.25Hz．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．如圖所示，一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，由支架豎直支立在水平地面上．環(huán)形細(xì)圓管的環(huán)形半徑為R（比細(xì)圓管的半徑大得多）．在環(huán)形細(xì)圓管中有A、B兩小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)．設(shè)A、B兩小球的質(zhì)量均為m，環(huán)形細(xì)圓管的質(zhì)量為2m，若A球以速率v1運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰以速率v2運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，此刻支架對(duì)環(huán)形細(xì)圓管的支持力為mg．則與和的關(guān)系式為${v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}=gR$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測汽車電熱器在不同電壓下的電功率，此電熱器額定電壓為12V（車用蓄電池輸出的最高直流電壓）．該同學(xué)用學(xué)生電源代替蓄電池，輸出電壓為16V，導(dǎo)線、開關(guān)等已經(jīng)備齊，供選擇的器材有：
A．0～3A電流表
B．0～0.6A電流表
C．0～3V電壓表
D．0～15V電壓表
E．0～10Ω、0.5A滑動(dòng)變阻器
F．0～10Ω、2A滑動(dòng)變阻器
該同學(xué)測量的數(shù)據(jù)記錄如表：
U/V2.43.05.08.010.012.0
I/A0.150.200.300.400.450.50
（1）合理選擇使用的器材：電流表B，電壓表D，滑動(dòng)變阻器F（填序號(hào)）．
（2）在方框中畫出合理的電路圖．
（3）電熱器的額定功率為6W．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，能夠說明分子在不停地運(yùn)動(dòng)的是（　�。�
A．B．C．D．

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同步練習(xí)冊答案