1.如圖所示,質(zhì)量為m的球用細(xì)繩掛在質(zhì)量為M的木塊下,木塊套在水平桿上,木塊與桿間的動摩擦因式為μ,水平拉力F為多大時才能拉著球和木塊一起做勻速運(yùn)動,這時繩與水平方向的夾角α多大?

分析 先對兩物體組成的整體受力分析,受重力、支持力、力F和水平向右的摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出F.再對球m受力分析,受重力、力F和細(xì)繩的拉力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解夾角α.

解答 解:把木塊和球當(dāng)作一個整體,對其受力分析,受重力(m+M)g、支持力N、恒力F和向右的摩擦力f,如右圖
根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得:桿對A環(huán)的支持力大小
  N=(m+M)g、
  f=F
又 f=μN(yùn)
解得 F=μ(m+M)g.
對球m受力分析,受重力mg、水平拉力F和細(xì)繩的拉力T,如左圖,根據(jù)平衡條件得:
  水平方向有:F=Tcosα
  豎直方向有:Tsinα=mg
則得tanα=$\frac{mg}{F}$=$\frac{mg}{μ(m+M)g}$,α=arctan$\frac{mg}{μ(m+M)g}$

答:水平拉力F為μ(m+M)g時才能拉著球和木塊一起做勻速運(yùn)動,這時繩與水平方向的夾角α為arctan$\frac{mg}{μ(m+M)g}$.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是先對整體受力分析,再對球受力分析,然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析求解,要靈活選取研究對象,采用整體法和隔離法相結(jié)合研究.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.在納米技術(shù)中需要移動式修補(bǔ)原子,必須使在不停地做熱運(yùn)動(速率約幾百米每秒)的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間.為此華裔諾貝爾物理獎得主朱棣文發(fā)明了“激光致冷”技術(shù).若把原子和入射光子看成兩個小球,則“激光致冷”與下述力學(xué)模型類似.一質(zhì)量為M的小球A以速度v0水平向右運(yùn)動,如圖所示,一個動量大小為P的小球B水平向左射向小球A并與之發(fā)生碰撞,當(dāng)兩球形變量最大時形變量突然被鎖定一段時間△T,然后突然解除鎖定使小球B以大小相同的動量p水平向右彈出.緊接著小球B再次以大小為p的動量水平向左射向小球A,如此不斷重復(fù)上述過程,小球B每次射入時動量大小為p,彈出時動量大小也為p,最終小球A將停止運(yùn)動.設(shè)地面光滑,除鎖定時間△T外,其他時間均可不計.求:
(1)小球B第一次入射后再彈出時,小球A的速度大小和這一過程中小球A動能的減少量.
(2)從小球B第一次入射開始到小球A停止運(yùn)動所經(jīng)歷的時間.

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12.有一個標(biāo)有“12V 24W”的燈泡,為了測定它在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率,需測定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流,現(xiàn)有如下器材:
A.直流電源(電動勢15V,內(nèi)阻可不計)
B.直流電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約1Ω)
C.直流電流表(量程0~1.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D.直流電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
E.直流電壓表(量程0~25V,內(nèi)阻約200kΩ)
F.滑動變阻器(最大阻值10Ω、額定電流5A)
(1)實(shí)驗(yàn)臺上已放置電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡,為了完成實(shí)驗(yàn)需要從上述器材中再選用一些器材,其中電流表選用B(選填“B”或“C”),電壓表選用D(選填“D”或“E”);
(2)在如圖方框內(nèi)畫出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,兩物體重分別為G1、G2,兩彈簧勁度分別為k1、k2,彈簧兩端與物體和地面相連,已知彈簧的彈力大小F=kx,式中x為彈簧的形變量,用豎直向上的力緩慢向上拉G2,最后平衡時拉力F=G1+2G2,求該過程G1、G2上升的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.一個電容器所帶的電荷量為4×10-4C,兩極板間的電壓是2V,那么這個電容器的電容是多少?如果電容器的電荷量減少了1×10-4C,則板間電壓變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,重力為G的物體放在傾斜角為θ的光滑斜面上,一同學(xué)用水平力F作用于物體上使其靜止,則斜面所受到的壓力大小為( 。
A.GB.$\frac{G}{cosθ}$C.Gsinθ+FsinθD.$\sqrt{{G}^{2}+{F}^{2}}$

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4.在“驗(yàn)證機(jī)械守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,利用下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)從由靜止釋放到通過光電門這一過程機(jī)械能守恒.實(shí)驗(yàn)開始時,氣軌已經(jīng)調(diào)成水平狀態(tài).
(1)已知遮光條的寬度為d,實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為t,則滑塊經(jīng)過光電門時的速度為$\frac4renfik{t}$.
(2)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有(文字說明并用相應(yīng)的字母表示):鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s和滑塊的質(zhì)量M.
(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較mgs和$\frac{1}{2}$(m+M)($\frac1hwfedg{t}$)2(用測量的物理量符號表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等,從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.

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1.某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致),每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計時器所打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計算.
(1)除了圖中1已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流(填“交流”或“直流”)電源.

(2)實(shí)驗(yàn)中,小車會受到摩擦力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力,則下面操作正確的是D
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是B
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(4)在正確操作的情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用如圖的紙帶的GJ部分進(jìn)行測量(根據(jù)如圖所示的紙帶回答).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,某點(diǎn)O處固定點(diǎn)電荷+Q,另一帶電-q的粒子以O(shè)為焦點(diǎn)沿橢圓軌道運(yùn)動,運(yùn)動過程中經(jīng)過最遠(yuǎn)點(diǎn)b和最近點(diǎn)a,下述說法錯誤的是( 。
A.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度
B.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度
C.粒子在a點(diǎn)的電勢能比b點(diǎn)電勢能小
D.粒子在a點(diǎn)的電勢能比b點(diǎn)電勢能大

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