12．如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球，在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑．不計(jì)所有摩擦，小物塊的質(zhì)量為（　�。�
A．$\frac{m}{2}$B．$\frac{\sqrt{3}}{2}$mC．mD．2m

分析 同一根繩子上的張力大小相等，根據(jù)ab距離等于圓環(huán)半徑可知繩所成角度，據(jù)此由平衡分析即可．

解答 解：設(shè)懸掛小物塊的點(diǎn)為O'，圓弧的圓心為O，由于ab=R，所以三角形Oab為等邊三角形．

由于圓弧對(duì)輕環(huán)的支持力平行于半徑，所以小球和小物塊對(duì)輕環(huán)的合力方向由輕環(huán)指向圓心O，因?yàn)樾∥飰K和小球?qū)p環(huán)的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO′、∠mbO′的角平分線，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO′=60°，
所以由幾何關(guān)系可得∠aO'b=120°，而在一條繩子上的張力大小相等，故有T=mg，小物塊受到兩條繩子的拉力作用大小相等，夾角為120°，故受到的合力等于mg，因?yàn)樾∥飰K受到繩子的拉力和重力作用，且處于平衡狀態(tài)，故拉力的合力等于小物塊的重力為mg，所以小物塊的質(zhì)量為m
故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵是能根據(jù)題目給出的幾何關(guān)系確認(rèn)拉小物塊的兩繩夾角為120°，再根據(jù)兩個(gè)大小相等互成120°兩力的合成結(jié)論求解即可．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是F=F0+kv（F0、k是常量），金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．金屬棒中感應(yīng)電流為I，受到的安培力大小為FA，電阻R兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖象可能正確的有（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

9．如圖，水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直，a和b相距l(xiāng)，b與墻之間也相距l(xiāng)；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為$\frac{3}{4}$m，兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動(dòng)，此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞．重力加速度大小為g，求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始輕桿處于水平狀態(tài)．現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/s2．若鎖定滑塊，試求：
（1）小球通過最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向；
（2）初速度v0為多少時(shí)，M對(duì)水平軌道的壓力等于零．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．如圖1所示為利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．
①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示（其中一段紙帶圖中未畫出）．圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零．選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)．其中測出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖2所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0.02s．由此可計(jì)算出物體下落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vE=3.04 m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

②若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，代入圖3中所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并將$\frac{1}{2}$vE2與gh2進(jìn)行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證，從O點(diǎn)到E 點(diǎn)的過程中機(jī)械能是否守恒．

③某同學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點(diǎn)O了，如圖3所示．于是他利用剩余的紙帶進(jìn)行如下的測量：以A點(diǎn)為起點(diǎn)，測量各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離h，計(jì)算出物體下落到各點(diǎn)的速度v，并作出v2-h圖象．圖4中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖象應(yīng)該是直線a；由圖象得出，A點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離為10.0cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

④某同學(xué)在家里做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，用細(xì)線的一端系住一個(gè)較重的小鐵鎖（可看成質(zhì)點(diǎn)），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住．將鐵鎖拉至與桌面等高處（細(xì)線拉直），然后自由釋放．在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過時(shí)，細(xì)線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上．測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s．若滿足s2=4l（h-l）（用l、h表示），即可驗(yàn)證鐵鎖從釋放至運(yùn)動(dòng)到筆的正下方的過程中機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則（　�。�
A．在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大
B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大
C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光的飽和電流大
D．若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷發(fā)生，產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．如圖所示，方盒A靜止在光滑的水平面上，盒內(nèi)有一小滑塊B，盒的質(zhì)量是滑塊的2倍，滑塊與盒內(nèi)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．若滑塊以速度v開始向左運(yùn)動(dòng)，與盒的左、右壁發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，滑塊在盒中來回運(yùn)動(dòng)多次，最終相對(duì)于盒靜止，則此時(shí)盒的速度大小為$\frac{1}{3}v$，滑塊相對(duì)于盒運(yùn)動(dòng)的路程為$\frac{{v}^{2}}{3μg}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸汽的變化情況為（　�。�
A．壓強(qiáng)變小B．壓強(qiáng)不變C．一直是飽和汽D．變?yōu)槲达柡推?/td>

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．載人火箭的豎直升空階段，加速度為a=40m/s2，某時(shí)刻運(yùn)載艙中質(zhì)量m=60kg的宇航員對(duì)座椅的壓力測量值為2467N，該宇航員的正常體重為600N，設(shè)地球半徑為R．以下判斷正確的有（　�。�
A．此時(shí)火箭的高度為3R
B．此時(shí)火箭內(nèi)所有物體處于超重狀態(tài)
C．與平常相比較，此時(shí)宇航員受到引力變大了
D．為了適應(yīng)升空過程，該宇航員的承重極限至少要達(dá)到3000N

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