2.假期里,一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對(duì)菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖所示),他先后做出過幾個(gè)猜想,其中合理的是(  )
A.刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了外形美觀,跟使用功能無關(guān)
B.在刀背上加上同樣的力時(shí),分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)
C.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越大,分開其他物體的力越大
D.在刀背上加上同樣的壓力時(shí),頂角越小,分開其他物體的力越大

分析 根據(jù)力的平行四邊形定則可知,相同的壓力下,頂角越小,分力越大;相同的頂角下,壓力越大,分力越大.

解答 解:把刀刃部分抽象后,可簡(jiǎn)化成一個(gè)等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長(zhǎng)為l,如圖乙所示
當(dāng)在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2,使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體.由對(duì)稱性知,這兩個(gè)分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實(shí)為菱形,如圖丙所示.
在這個(gè)力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系,由關(guān)系式,得F1=F2
由此可見,刀背上加上一定的壓力F時(shí),側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F(xiàn)1和F2越大.
但是,刀刃的頂角越小時(shí),刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小,碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂,實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較厚.使用時(shí),用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品,俗話說:“前切后劈”,指的就是這個(gè)意思.故D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 考查力的平行四邊形定則,體現(xiàn)了控制變量法,同時(shí)學(xué)會(huì)用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系.

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

12.一個(gè)原子核${\;}_{92}^{235}$U在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng),其裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→X+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n,則下列敘述正確的是( 。
A.X原子核中含有140個(gè)核子
B.X原子核中含有86個(gè)中子
C.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量,所以裂變后粒子的總質(zhì)量數(shù)增加
D.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量,所以裂變后粒子的總質(zhì)量數(shù)減少
E.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量,所以裂變后粒子的總質(zhì)量減少

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示為理想變壓器,三個(gè)燈泡L1、L2、L3都標(biāo)有“4V,4W”,燈泡L4標(biāo)有“4V,8W”,若它們都能正常發(fā)光,則變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2和ab間輸入電壓為( 。
A.2:1,16VB.2:1,20VC.1:2,16VD.1:2,20V

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示為理想LC振蕩回路,某時(shí)刻電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)方向和線圈中的磁場(chǎng)方向如圖,下列哪些說法是正確的(  )
A.此時(shí)電容器正在放電
B.此時(shí)線圈中的磁場(chǎng)能在增加
C.若在線圈中插入鐵芯,振蕩電流的頻率增大
D.若增大電容器極板間距,振蕩電流的頻率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖甲所示,是用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,其中A、B、C、D分別表示濾光片、單縫、雙縫、光屏.圖乙a是實(shí)驗(yàn)時(shí)用紅色濾光片和縫間距d=0.36mm的雙縫在光屏上得到的圖樣;圖乙b是實(shí)驗(yàn)時(shí)用紅色濾光片和縫間距d=0.18mm的雙縫在光屏上得到的圖樣;圖乙c是實(shí)驗(yàn)時(shí)用藍(lán)色濾光片和雙縫間距d=0.36mm的雙縫在光屏上得到的圖樣,則

(1)比較圖乙a和圖乙b,可以說明對(duì)相同色光,雙縫間距減小,相鄰條紋間距增大.
(2)比較圖乙a和圖乙c,可以說明對(duì)相同雙縫,光波長(zhǎng)變短,相鄰條紋間距減。
(3)能進(jìn)行上述比較的前提是做這三次實(shí)驗(yàn)時(shí)不改變C;D的位置(從“A”、“B”、“C”、“D”中選填).
(4)若在某次測(cè)量中分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示,則讀數(shù)為13.870mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.中央電視臺(tái)推出過一個(gè)游戲節(jié)目--推礦泉水瓶.選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后,放手讓瓶向前滑動(dòng),若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失敗.其簡(jiǎn)化模型如圖所示,AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=6m的水平桌面,選手們可將瓶子放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域.已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=1m,瓶子質(zhì)量為m=0.5kg,瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.某選手作用在瓶子上的水平推力F=7.5N,瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng),g取10m/s2,假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn).試通過計(jì)算說明:
(1)若推力作用時(shí)間為0.6s能否取得成功?
(2)推力作用距離1m能否取得成功?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.據(jù)報(bào)道,最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖所示.炮彈(可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間,并與軌道壁緊密連接.開始時(shí)炮彈靜止在導(dǎo)軌的一端,通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速,最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出,設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10m,導(dǎo)軌長(zhǎng)L=5.0m,炮彈質(zhì)量m=0.30kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可以認(rèn)為炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0T,方向垂直于紙面向里.若炮彈整個(gè)加速過程僅需0.005s,(假設(shè)整個(gè)加速過程為勻加速運(yùn)動(dòng)且不計(jì)一切阻力.)求:
①該加速階段炮彈的加速度
②通過導(dǎo)軌的電流I.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖,將一質(zhì)點(diǎn)從放置在粗糙水平地面上的光滑半圓型槽的槽口A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到與A等高的C點(diǎn),半圓型槽未發(fā)生移動(dòng).下列說法正確的是( 。
A.從A到C,半圓型槽所受摩擦力先增大再減小
B.從A到C,半圓型槽所受摩擦力的方向先向左再向右
C.從A到B,質(zhì)點(diǎn)所受重力的瞬時(shí)功率先增大后減小
D.從B到C,質(zhì)點(diǎn)所受彈力的瞬時(shí)功率不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.有一面積為S=100cm2金屬環(huán),電阻為R=1Ω,環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示,且磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里,在t1到t2時(shí)間內(nèi),
(1)環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何?
(2)通過金屬環(huán)的電量為多少?

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