甘肃省白银市会宁县第一中学2020届高三物理上学期第一次月考试题(含解析)
二、选择题:
1.将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间夹角为θ,一光滑轻环套在杆上。一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳通过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向,如图所示。现水平向右拉绳,当轻环重新静止不动时,OP绳与天花板之间的夹角为( )
A. 90° B. 45°
C. θ D. 45°+
【答案】D
【解析】
【详解】对轻环Q进行受力分析如图甲,只有绳子的拉力垂直于杆时,绳子的拉力沿杆的方向没有分力,轻环重新静止不动,由几何关系可知, PQ绳与竖直方向之间的夹角是θ。对滑轮进行受力分析如图乙,由于滑轮的质量不计,则OP对滑轮的拉力与滑轮两边细绳拉力的合力等大反向,由于滑轮两边细绳拉力大小相等,故OP沿两绳夹角的角平分线,OP与水平天花板之间的夹角β为两绳间夹角的一半,即,故ABC错误,D正确。
故选:D
【点睛】先对Q进行受力分析,得出PQ与竖直方向之间的夹角,然后以滑轮为研究的对象,即可求出OP与竖直方向之间的夹角,再结合几何关系求出OP与天花板之间的夹角..
2.如图所示,有5 000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°.则第2 016个小球与第2 017个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】以5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,根据平衡条件得:
再以2017个到5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则有:
A.与分析不符,不符合题意;
B.与分析不符,不符合题意;
C.与分析不符,不符合题意;
D.与分析相符,符合题意;