【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑直桿AB，桿與水平方向的夾角為θ(0°≤θ≤90°)，一質(zhì)量為m的小圓環(huán)套在直桿上．給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的恒力F，并從A端由靜止釋放．改變直桿與水平方向的夾角θ，當(dāng)直桿與水平方向的夾角為30°時(shí)，小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，重力加速度為g，則(　　)

A. 恒力F一定沿與水平方向成30°角斜向右下的方向

B. 恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向成30°角斜向右下的方向

C. 若恒力F的方向水平向右，則恒力F的大小為mg

D. 恒力F的最小值為mg

【答案】BCD

【解析】

根據(jù)題意，小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，則加速度最大，即力與重力的合力方向沿桿的方向，那么恒力F的方向不確定，故A錯(cuò)誤；由于小圓環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，即加速度方向沿桿的方向，而恒力F和小圓環(huán)的重力的合力一定沿與水平方向夾30°斜向右下的方向，即為桿的方向，故B正確；要使時(shí)間最短，則加速度最大，即不論F多大，沿何種方向，確定的力F與mg的合力方向沿桿向下，當(dāng)恒力F的方向水平向右，如圖所示的受力，

則有：，故C正確；合力F合與mg、F三力可構(gòu)成矢量三角形，如下圖所示：

由圖可知，當(dāng)F與F合垂直時(shí)，即與斜面垂直時(shí)，F有最小，則有：Fmin=mgsin60°=mg，故D正確；故選BCD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的AB兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷－Q，且CO=OD，∠ADO=60°。下列判斷正確的是 （ ）

A. O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. 若將點(diǎn)電荷+q從O移向C，電勢(shì)能減小

D. 若將點(diǎn)電荷-q從O移向D，電勢(shì)能不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車(chē)在平直公路上行駛，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，t=0時(shí)刻兩車(chē)并排行駛，則（　�。�

A.t=1s時(shí)，兩車(chē)相距2m

B.t=2s時(shí)，兩車(chē)再次并排行駛

C.0~1s內(nèi)，乙車(chē)總在甲車(chē)前

D.兩次并排行駛的位置相距2m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷電荷量分別為q1，q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ沿x軸的分布如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是

A. 兩個(gè)點(diǎn)電荷帶有異種電荷

B. x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. 一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷沿x軸從x1移動(dòng)至x2，電勢(shì)能減小

D. 點(diǎn)電荷沿x軸從x1移動(dòng)至x2，受到的電場(chǎng)力逐漸減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用圖1實(shí)驗(yàn)裝置探究重物下落過(guò)程中動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下，請(qǐng)將步驟B補(bǔ)充完整：

A．按實(shí)驗(yàn)要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接著先___，后__，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；

C．圖為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)。分別測(cè)出若干連續(xù)點(diǎn)A、B、C…與O點(diǎn)之間的距離h1、h2、h3…。

(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的h1、h2、h3，可得重物下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為________，紙帶從O點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，重物增加的動(dòng)能為________，減少的重力勢(shì)能為________。

(3)取打下O點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能為零，計(jì)算出該重物下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep，建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)數(shù)據(jù)在圖中已繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對(duì)值k1=2.94J/m，請(qǐng)計(jì)算圖線Ⅱ的斜率k2=________J/m（保留三位有效數(shù)字）。重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為________（用k1和k2表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開(kāi)始射入到打到上板的過(guò)程中( 　 　)

A. 它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ > tP

B. 它們所帶的電荷量之比qP∶qQ＝1∶2

C. 它們運(yùn)動(dòng)的加速度a>a

D. 它們的動(dòng)能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則（　�。�

A. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. 正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C. 負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D. 正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢(shì)能不改變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖所示．A處電荷帶電荷量為－4Q，B處電荷帶電荷量為＋Q，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷P，放在AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則

A.P為負(fù)電荷，且放于A右方

B.P為正電荷，且放于A左方

C.P為負(fù)電荷，且放于B右方

D.P為正電荷，且放于B右方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】分別將帶正電、負(fù)電和不帶電的三個(gè)等質(zhì)量小球，分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間，已知上板帶負(fù)電，下板接地。三小球分別落在圖中A、B、C三點(diǎn)，則錯(cuò)誤的是（　�。�

A. A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電

B. 三小球在電場(chǎng)中加速度大小關(guān)系是：aA＜aB＜aC

C. 三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

D. 三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkC＞EkB＞EkA

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