20．如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是圓心．在B點(diǎn)作用一個豎直向上的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，直到AB接近豎直位置的過程中，力F對應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是（　�。�
A．M變小，F(xiàn)不變B．M、F均變大
C．M、F均先變大再變小D．M先變大再變小，F(xiàn)始終變大

分析 以A點(diǎn)為支點(diǎn)，拉力F有力矩，重力也有力矩，找出重心后，根據(jù)力矩平衡條件列式分析即可．

解答 解：以A點(diǎn)為支點(diǎn)，拉力F有力矩，重力也有力矩；設(shè)重力的作用點(diǎn)在P點(diǎn)，如圖：

保持力F始終豎直，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動，直到AB到達(dá)豎直位置的過程中，重心P與A點(diǎn)的水平距離先變大后變小，故重力的力矩M′先變大后變��；而拉力的力臂是逐漸變小；
設(shè)AB與豎直方向夾角為θ，根據(jù)力矩平衡條件，有：
F•2Rsinθ=M=M′
故：F=$\frac{M}{2Rsinθ}$，故F先增加后減��；
故選：C．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是以A為支點(diǎn)，然后根據(jù)力矩平衡條件列式分析，注意物體的重心不在O點(diǎn)．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在水平地面上放著一個質(zhì)量為10kg的木箱，木箱和地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，一人用水平拉力使木箱以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，通過的位移為10m，求各力所做的功和合外力對木箱做的總功．

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年河南鄲城縣第一高中高二上第二次考物理卷（解析版） 題型：選擇題

下列關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的敘述正確的是（ ）

A. 在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)處處相同，電勢也處處相等

B. 在正點(diǎn)電荷形成的電場中，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢越高，場強(qiáng)越小

C. 等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中，取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，兩電荷連線中點(diǎn)的電勢不為零，場強(qiáng)為零

D. 在任何電場中，場強(qiáng)越大的地方，電勢也越高

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．針對目前難以處理的輕質(zhì)油和化工原料的海洋油污染，中科院電工研究所電磁推進(jìn)組提出了磁流體海洋浮油回收新技術(shù)，于2004年成功研制了海洋浮油回收試驗(yàn)船（如圖甲），船體結(jié)構(gòu)如圖乙所示，試驗(yàn)船的俯視圖如圖丙所示，MM1N1N區(qū)域中L1=4cm，L2=$16\sqrt{39}$cm，通道側(cè)面NN1、MM1用金屬板制成，并分別與電源的正、負(fù)極相接，區(qū)域內(nèi)有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場．當(dāng)油污海水進(jìn)入高×寬=3cm×4cm的通道后，水平方向的電流通過海水，海水在安培力作用下加速，和油發(fā)生摩擦起電，使上面的浮油層帶正電，并在庫侖力作用下變成直徑0.5mm左右小油珠．油珠在橫向的洛侖茲力作用下，逐漸向某一側(cè)面運(yùn)動，海水在船尾的出口被噴出，油通過N1處的油污通道流入油污收集箱而被排出．當(dāng)船速為v0=8m/s，電流為I=10A時，油污的回收率（回收到的油與從入口進(jìn)入的油的比值）恰好達(dá)到100%．假設(shè)浮油通過磁場邊界MN前已成為帶電小油珠，表面油層中的電場力、油珠之間的相互作用力、海水對油層的帶動均可忽略，油層在海面上的厚度均勻．試完成下列問題：

（1）判斷海水所受的安培力的方向，并求出安培力大小．
（2）船速為v0=8m/s，電流為I=10A時，油珠的比荷$\frac{q}{m}$為多少？
（3）若小油珠的比荷只與電流的平方根成正比，則當(dāng)船速到達(dá)v=16m/s，電流仍為I=10A時，油污的回收率為多少？若油污的回收率要達(dá)到100%，則電流至少要多少？（已知$\sqrt{624}$≈24.98）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．某一空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且大小恒定、方向隨時間t做周期性變化的勻強(qiáng)磁場（如圖甲所示），磁場變化的周期為T，規(guī)定垂直紙面向里的磁場方向?yàn)檎粋�帶正電的粒子從a點(diǎn)開始只在磁場力的作用恰能按a→b→c→d→e→f的順序做橫“∞”字曲線運(yùn)動（即如圖乙所示的軌跡，兩圓的半徑可為任意值），則（　�。�
A．在t=$\frac{T}{4}$時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度可以實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動軌跡
B．在t=$\frac{3T}{8}$時給粒子一個沿切線方向水平向右的初速度可以實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動軌跡
C．在t=$\frac{5T}{8}$時給粒子一個沿切線方向水平向左的初速度可以實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動軌跡
D．該粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{4π}{BT}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．類比的方法是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于理解和掌握新的概念、新的知識．下列類比說法中錯誤的是（　�。�
A．點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類比，都是一種理想化模型
B．電場力做功可以與重力做功類比，兩種力做功均與路徑無關(guān)
C．磁感線可以與電場線類比，都是用假想的曲線形象描繪“場”
D．機(jī)械能守恒定律可以與能量守恒定律類比，都是在滿足一定條件下所遵循的物理規(guī)律

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．一個帶負(fù)電的小球在輕繩拉力作用下在光滑絕緣水平面上繞著豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場中做逆時針方向的勻速圓周運(yùn)動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示．若小球運(yùn)動到A點(diǎn)時繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動情況，以下說法中正確的是（　　）
A．小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動，半徑大于原繩長
B．小球做逆時針勻速圓周運(yùn)動，半徑等于原繩長
C．小球做順時針勻速圓周運(yùn)動，半徑大于原繩長
D．小球做順時針勻速圓周運(yùn)動，半徑小于原繩長

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.399mm （該值接近多次測量的平均值）．
②用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干．

某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙）．
③圖3是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．

④這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系（圖4），并描繪出U-I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核結(jié)合生成氦核，則下列說法中正確的是（　�。�
A．核反應(yīng)方程為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．這是一個裂變反應(yīng)
C．核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損△m=m3+m4-（m1+m2）
D．核反應(yīng)過程中釋放的核能△E=（m1+m2-m3-m4）c2

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同步練習(xí)冊答案