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17.如圖所示,將一勁度系數為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑的半球形容器底部O′處(O為球心),彈簧另一端與質量為m的小球相連,小球靜止于P點.已知容器半徑為R,與水平面間的動摩擦因數為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30°.下列說法正確的是(  )
A.容器相對于水平面有向左運動的趨勢
B.容器對小球的作用力指向球心O
C.輕彈簧對小球的作用力大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg
D.彈簧原長為R+$\frac{mg}{k}$

分析 對容器和小球整體研究,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力.
對小球進行受力分析可知,小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止,由共點力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力,由胡克定律求出彈簧的壓縮量,即可求得原長.

解答 解:A、由于容器和小球組成的系統處于平衡狀態,容器相對于水平面沒有向左運動的趨勢,故A錯誤;
B、容器對小球的作用力是彈力,指向球心O,故B正確;
C、對小球受力分析,如圖所示,由θ=30°可知,支持力和彈簧的彈力之間的夾角為120°,則由幾何關系可知,小球受到容器的支持力和彈簧對小球的彈力大小均為mg,故C錯誤;
D、圖中彈簧長度為R,壓縮量為$\frac{mg}{k}$,故原長為R+$\frac{mg}{k}$,故D正確.
故選:BD.

點評 本題考查共點力的平衡條件應用,要注意明確共點力平衡問題重點在于正確選擇研究對象,本題運用隔離法和整體法兩種方法進行受力分析得出結論.同時注意幾何關系的正確應用.

練習冊系列答案
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19.用力學單位制的基本單位來表示焦耳(J)的是(  )
A.N•mB.W•sC.kg•m2/s2D.A2•Ω•s

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(1)人對繩的拉力;
(2)人腳給A的摩擦力方向和大小;
(3)若人和木塊一起向右以1m/s2加速,求此時人腳對A的摩擦力.

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12.轉筆是一項深受廣大學生喜愛的休閑活動,如圖所示,長為L的筆繞筆桿上的O點做圓周運動,當筆尖的速度為v1時,筆帽的速度為v2,則轉軸O到筆尖的距離為(  )
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2.如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時,桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點的速度大小為v,其F-v2圖象如,乙圖所示.則(  )
A.小球的質量為$\frac{aR}{b}$B.當地的重力加速度小為$\frac{R}{b}$
C.v2=c時,桿對小球彈力方向向上D.v2=b時,桿對小球彈力大小為2mg

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9.如圖所示是一固定光滑斜面,A物體從斜面頂端由靜止開始下滑,當A物體下滑L距離時,B物體開始從離斜面頂端距離為2L的位置由靜止開始下滑,最終A、B兩物體同時到達斜面底端,則該斜面的總長度為(  )
A.$\frac{9L}{4}$B.$\frac{17L}{8}$C.3LD.4L

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6.一只蜘蛛在豎直墻角處拉了一根絲線,如圖所示,絲線的兩個結點A,B距墻角O均為1m,現蜘蛛在距O點0.8m的P點以一定的水平初速度v0向絲線躍去,其運動可視為平拋運動,抓住絲線后,沿絲線爬到B點,g=10m/s2,則下列說法正確的是(  )
A.初速度v0的最小值為1m/s
B.初速度v0的最小值為2m/s
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D.蜘蛛從躍出到抓住絲線最短用時為0.2s

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7.已知兩個力的合力大小為10N,則這兩個力不可能是(  )
A.9N,10NB.7N,8NC.5N,6ND.3N,4N

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