5.質(zhì)量為m的物塊沿著傾角為θ的固定粗糙斜面勻速下滑,已知重力加速度為g,則( 。
A.物塊對斜面的壓力大小為mgtanθB.物塊對斜面的摩擦力大小為mgtanθ
C.斜面對物塊的支持力大小為mgtanθD.斜面對物塊間的動摩擦因素為tanθ

分析 對滑塊受力分析,受重力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)共點力平衡平衡并結合正交分解法求出動摩擦因數(shù)的大。

解答 解:對物體受力分析,如圖所示:
在平行斜面方向:mgsinθ-f=0,
在垂直斜面方向:N-mgcosθ=0,
解得:物體受到的支持力為N=mgcosθ,由牛頓第三定律可知,物塊對斜面的壓力大小為mgcosθ;摩擦力f=mgsinθ,故ABC錯誤;
D、在垂直斜面方向:f=μN,
聯(lián)立以上各式,解得:μ=tanθ,
故D正確,ABC錯誤.
故選:D.

點評 本題是力平衡問題,關鍵是根據(jù)平衡條件列式求解.本題實質(zhì)上為正交分解規(guī)律的應用,要注意利用正交分解方法解體的一般步驟:
①明確研究對象;
②進行受力分析;
③建立直角坐標系,建立坐標系的原則是讓盡可能多的力落在坐標軸上,將不在坐標軸上的力正交分解;
④x方向,y方向分別列平衡方程求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示,長為L=0.5m的輕桿OA繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,A端連著一個質(zhì)量為m=2kg的小球,取g=10m/s2,求:
(1)若在最低點時小球的速率為v=3m/s,則桿對小球的拉力F為多大;
(2)若在最高點時桿對小球的支持力為N=4N,則桿旋轉的角速度ω為多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

16.如圖甲所示,光滑絕緣斜面的傾角θ=30°,矩形區(qū)域GHIJ (GH與IJ相距為d)內(nèi)存在著方向垂直于斜面的勻強磁場.質(zhì)量為m、邊長為d的正方形閉合金屬線框abcd平放在斜面上,開始時ab邊與GH相距也為d,現(xiàn)用一平行于斜面的恒力拉動線框,使其由靜止開始(t=0)沿斜面向上運動,當線框完全通過磁場后運動一段時間再撤去外力.已知線框運動的過程中產(chǎn)生的電流I隨時間t變化的 I一t圖象如圖乙所示(規(guī)定電流沿abcd方向為正).已知向上穿過磁場時線框中電流大小為I0,前后兩次通過磁場產(chǎn)生電流的時間之比為2:1,重力加速度為g,斜 足夠長,線框ab邊始終與GH平行,求:

(1)勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向;
(2)線框的電阻阻值;
(3)撤去外力之前線框位移的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.關于速度和加速度的關系,下列說法正確的是(  )
A.加速度越大,速度越大B.速度越大,加速度越大
C.速度變化量越大,加速度越大D.速度變化率越大,加速度越大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.矗立在天津火車站站前廣場的世紀鐘已經(jīng)運行了16個年頭,在其運行的時候,分針和時針上各點的運動都可視為勻速圓周運動,則( 。
A.分針上各點的線速度都相同B.時針上各點的加速度都相同
C.分針的周期是時針周期的60倍D.分針的角速度是時針角速度的12倍

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,半徑R=0.45m固定的光滑四分之一圓弧軌道,其末端水平且距離地面高度h=0.20m.將質(zhì)量M=0.7kg、長度l=0.50m的木板B緊靠軌道末端放置在水平地面上,木板B的上表面與軌道末端等高且平滑對接,質(zhì)量m=0.3kg的小滑塊A從圓弧軌道的頂端由靜止滑下,經(jīng)過軌道末端沿水平方向沖上木塊B,在木板B的上表面滑行一段時間后從B的右端滑出.已知小滑塊A與木板B上表面間的動摩擦因素μ1=0.40,地面與木板B間的動摩擦因素μ2=0.05,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小滑塊A滑到圓弧軌道最低點時速度vA的大;
(2)小滑塊A滑到圓弧軌道最低點時軌道對它的支持力FN的大;
(3)木板B停止運動時,它的右端與小滑塊A的落地點間水平距離△x.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.一輛沿筆直公路勻加速行駛的汽車,經(jīng)過路旁兩根相距40m的電線桿共用4s時間,它經(jīng)過第二根電線桿時的速度為16m/s,則汽車運動過程中的加速度為( 。
A.3m/s2B.4m/s2C.5m/s2D.6m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,足夠長的光滑水平平行金屬軌道寬l=0.4m,處于垂直軌道平面向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5T.軌道右端接入一燈L,已知L上標有“2V、1W”字樣(設燈電阻保持不變),左端有根金屬棒擱在水平軌道上,金屬棒質(zhì)量m=0.2kg,在一平行于軌道平面的外力F作用下,從靜止開始向右做勻加速直線運動,加速度a=2m/s2.除燈電阻外不考慮其他地方的電阻.
(1)畫出金屬棒運動過程中流過燈L的電流方向;
(2)經(jīng)過多長時間燈L達到正常發(fā)光?正常發(fā)光時外力F大?
(3)當燈L達到正常發(fā)光后,撤去外力,則金屬棒做什么運動?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.2016年諾貝爾物理學獎頒發(fā)給了三位美國科學家,以表彰他們將拓撲概念應用于物理研究所做的貢獻.
我們知道,按導電性能不同傳統(tǒng)材料大致可分為導體和絕緣體兩類,而拓撲絕緣體性質(zhì)獨特,它是一種邊界上導電、體內(nèi)絕緣的新型量子材料,例如,在通常條件下石墨烯正常導電,但在溫度極低、外加強磁場的情況下,其電導率(即電阻率的倒數(shù))突然不能連續(xù)改變,而是成倍變化,此即量子霍爾效應(關于霍爾效應,可見下文注釋).在這種情況下,電流只會流經(jīng)石墨烯邊緣,其內(nèi)部絕緣,導電過程不會發(fā)熱,石墨烯變身為拓撲絕緣體,但由于產(chǎn)生量子霍爾效應需要極低溫度和強磁場的條件,所以其低能耗的優(yōu)點很難被推廣應用.
2012年10月,由清華大學薛其坤院士領銜的中國團隊,首次在實驗中發(fā)現(xiàn)了量子反;魻栃,被稱為中國“諾貝爾獎級的發(fā)現(xiàn)”,量子反常霍爾效應不需要外加強磁場,所需磁場由材料本身的自發(fā)磁化產(chǎn)生,這一發(fā)現(xiàn)使得拓撲絕緣材料在電子器件中的廣泛應用成為可能.
注釋:霍爾效應是指將載流導體放在勻強磁場中,檔磁場方向與電流方向垂直時,導體將在與磁場、電流垂直的方向上形成電勢差.
根據(jù)以上材料推斷,下列說法錯誤的是( 。
A.拓撲絕緣體導電時具有量子化的特征
B.霍爾效應與運動電荷在磁場中所受的洛倫茲力有關
C.在量子反;魻栃羞\動電荷不再受磁場的作用
D.若將拓撲絕緣材料制成電腦芯片有望解決其工作時的發(fā)熱問題

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