16．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在力F的作用下在水平面上的勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求力F與水平面夾角為多大時(shí)力F有最小值．

分析 對(duì)物體受力分析，根據(jù)平衡條件求出F的表達(dá)式，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求F為最小值時(shí)夾角的大�。�

解答 解：根據(jù)平衡條件：
Fcosθ=μ（mg-Fsinθ）
得：F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$．
由數(shù)學(xué)知識(shí)知：當(dāng)θ=90°-arctan$\frac{1}{μ}$時(shí)，F(xiàn)有最小值Fmin=$\frac{μmg}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$，
答：力F與水平面的夾角為90°-$arctan\frac{1}{μ}$時(shí)，F(xiàn)有最小值．

點(diǎn)評(píng) 掌握物體的受力分析方法，還要注意相應(yīng)幾何知識(shí)的應(yīng)用；若物體受力較多時(shí)，一般可以借助正交分解法得出平衡條件的公式．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖所示物體在水平力F作用下靜止在斜面上，若稍許增大水平力F，而物體仍能保持靜止時(shí)  斜面對(duì)物體的靜摩擦力f、支持力N以及f和N的合力變化情況是（　　）
A．f不一定增大，N一定增大B．N一定增大，f和N的合力不變
C．f、N、f與N的合力均一定增大D．N不一定增大，f與N的合力一定增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．出租車上安裝有速度表，計(jì)價(jià)器里安裝有里程表和時(shí)間表，出租車載客后，從高速公路入口處駛?cè)敫咚俟罚?0時(shí)10分55秒開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)10s時(shí)，速度表顯示54km/h．求
（1）這時(shí)出租車離出發(fā)點(diǎn)距離；
（2）出租車?yán)^續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度表顯示108km/h時(shí)，出租車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若時(shí)間表顯示10時(shí)12分35秒，此時(shí)計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)應(yīng)為多少？（出租車起動(dòng)時(shí)，里程表示數(shù)為零）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

4．神舟十號(hào)飛船環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，求：
（1）地球的質(zhì)量M；
（2）飛船距離地面的高度h．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．如圖所示，坐標(biāo)空間中有場(chǎng)強(qiáng)為E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸為兩種場(chǎng)的分界面，圖中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界，現(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)位置（O，-L）處，以初速度v0沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力，已知量為：m，q，v0，B，L．求：
（1）帶電粒子第一次運(yùn)動(dòng)到x軸時(shí)的速度大小和方向．
（2）要使帶電粒子能穿越磁場(chǎng)區(qū)域而不再返回到電場(chǎng)中磁場(chǎng)的寬度d最大為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，在光滑、固定的水平桿上套著一個(gè)光滑的滑環(huán)m．滑環(huán)下通過(guò)一根不可伸長(zhǎng)的輕繩懸吊一重物M，輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，將滑環(huán)固定在水平桿上，給M一個(gè)水平?jīng)_量作用，使M擺動(dòng)，且恰好剛碰到水平桿，問(wèn)：
（1）M在擺動(dòng)過(guò)程中，滑環(huán)對(duì)水平桿的壓力的最大值是多少？
（2）若滑環(huán)m不固定，仍給M以同樣大小的沖量作用，則M擺起的最大高度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是（　　）
A．鐵B．木C．銅D．鋁

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．某地區(qū)多發(fā)霧霾天氣，PM2.5濃度過(guò)高，為防控粉塵污染，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種除塵方案，用于清除帶電粉塵．模型簡(jiǎn)化如圖所示，粉塵源從A點(diǎn)向水平虛線上方（豎直平面內(nèi)）各個(gè)方向均勻噴出粉塵微粒，每顆粉塵微粒速度大小均為v=10m/s，質(zhì)量為m=5×10-10kg，電荷量為q=+1×10-7C，粉塵源正上方有一半徑R=0.5m的圓形邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外且大小為B=0.1T的，磁場(chǎng)右側(cè)緊靠平行金屬極板MN、PQ，兩板間電壓恒為U0，兩板相距d=1m，板長(zhǎng)l=1m．不計(jì)粉塵重力及粉塵之間的相互作用，假設(shè)MP為磁場(chǎng)與電場(chǎng)的分界線．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，若y=cosα，則α=arccosy） 求：
（1）微粒在磁場(chǎng)中的半徑r并判斷粒子出磁場(chǎng)的速度方向；
（2）若粉塵微粒100%被該裝置吸收，平行金屬極板MN、PQ間電壓至少多少？
（3）若U0=0.9V，求收集效率．
（4）若兩極板間電壓在0～1.5V之間可調(diào)，求收集效率和電壓的關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

3．2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家海姆和諾沃肖洛夫，以表彰他們對(duì)石墨烯的研究．他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電．某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過(guò)鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.340.380.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）、鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（4V）、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干
（1）實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用A，電壓表應(yīng)選用C（用選項(xiàng)前字母表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量電路圖應(yīng)選A．

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