(10分)如圖所示,物體的質(zhì)量為2 kg,兩根輕繩ABAC的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體上,在物體上另施加一個方向與水平線成θ=60°的拉力F,若要使兩繩都能伸直,求拉力F的大小范圍.

20/3 N≤F≤40/3 N

解析
試題分析:物體A的受力如圖所示,由平衡條件有
Fsin θF1sin θmg=0    ①
Fcos θF2F1cos θ=0    ②
由①②式得FF1            
F      ④
要使兩繩都能伸直,則有F1≥0        ⑤
F2≥0      ⑥
由③⑤式得F的最大值Fmaxmg/sin θ=40/3 N
由④⑥式得F的最小值Fminmg/2sin θ=20/3 N
綜合得F的取值范圍為20/3 N≤F≤40/3 N
此題根據(jù)繩伸直且拉力分別為零的條件求出繩的拉力范圍
考點:物體平衡

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖1所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計),MP和NP長度均為2.5m,MN連線水平,長為3m。以MN中點O為原點、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω,在拉力F的作用下,從MN處以恒定的速度v=1m/s,在導(dǎo)軌上沿x軸正向運動(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2。

(1)求金屬桿CD運動過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E及運動到處電勢差;
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖象;
(3)求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。

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(13)如圖所示,電路中電源電動勢為E,內(nèi)阻不計.水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d,板長為L。在A板的左端且非?拷鼧O板A的位置,有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間.(重力加速度用g表示)則:

(1)若使液滴能沿v0方向射出電場,電動勢E1應(yīng)為多大?
(2)若使液滴能從B板右端邊緣射出電場,電動勢E2應(yīng)為多大?

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如圖所示為一個等腰三角形斜面,底角為θ=37°,左右兩側(cè)斜面均粗糙,頂點c上安裝有一個光滑的定滑輪,F(xiàn)在ac面上放一個重為10N的物體A,物體A和斜面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.3,為使物體A在斜面ac上作勻速運動,需通過一根細(xì)繩栓接一個物體B放在bc面上,物體B 與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.2。試求物體B的重力大小應(yīng)為多大?(已知繩子與相應(yīng)的斜面平行)

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(10分)質(zhì)量為m=0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的寬度d=0.2 m,桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T 的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下,如圖所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭,試求出為使桿ab靜止不動,通過ab桿的電流范圍為多少?

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(14分)如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ=37o的固定斜面上.物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,先用平行于斜面的推力F1作用于物體上使其能沿斜面勻速上滑,若改用水平推力F2作用于物體上,也能使物體沿斜面勻速上滑,求兩次推力之比。

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某同學(xué)在研究氣體的等容變化規(guī)律時,在實驗室將一玻璃瓶開口向上豎直放入燒杯中的水里,緩慢加熱到時,用一個軟木塞封住瓶口,然后將燒杯中水溫緩慢降至,若想向上拔出軟木塞,至少需要施加多大外力?已知大氣壓強(qiáng),瓶口面積,軟木塞的重量,取熱力學(xué)溫度,(軟木塞與瓶口之間的摩擦不計).

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如圖所示,質(zhì)量為m=1 kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時無能量損失),傳送帶的運行速度為v0=3 m/s,長為L=1.4 m;今將水平力撤去,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同.滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,取g=10 m/s2,

求:(1)水平作用力F的大小;(2)滑塊下滑的高度;

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如圖所示,木塊A的質(zhì)量為mA=3kg、木板B的質(zhì)量為mB=1.5kg。木板B兩面平行,放在傾角為37°的三角體C上。木塊A被一根固定在天花板上的輕繩拉住,繩拉緊時與斜面的夾角也是37°。已知A與B,B與C之間的動摩擦因數(shù)均為,F(xiàn)用平行于斜面的拉力F將木板B從木塊A下面勻速抽出,同時C保持靜止。(重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6 cos370=0.8),求:

(1) 繩子對A木塊的拉力大。
(2) 拉力F的大。
(3) 地面所受摩擦力的大小。
(注意:前面2小題必須算出數(shù)字結(jié)果,第三小題的結(jié)果可以用三角函數(shù)表達(dá))

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