1.如圖所示,半圓柱體重G,重心C到圓心O的距離為a=$\frac{4R}{3π}$,其中R為圓柱體半徑.如果半圓柱體與水平面間的摩擦因數(shù)為μ,求該半圓柱體被拉動時所偏過的角度θ.

分析 對物體受力分析,考慮勻速滑動的情況,受力分析后根據(jù)力矩平衡條件列式求解即可;再根據(jù)平衡條件列式;最后聯(lián)立求解即可.

解答 解:以半圓柱體與地面的切線為轉(zhuǎn)軸,根據(jù)力矩平衡條件,拉力的力矩與重力的力矩平衡,故:
Gasinθ=F(R-Rsinθ)   ①
根據(jù)平衡條件,有:
N=G
F=f
其中:
f=μN(yùn)
解得:
F=μG   ②
聯(lián)立①②解得:
sinθ=$\frac{3μπ}{3μπ+4}$
故θ=arcsin$\frac{3μπ}{3μπ+4}$
答:該半圓柱體被拉動時所偏過的角度θ為arcsin$\frac{3μπ}{3μπ+4}$.

點(diǎn)評 本題是共點(diǎn)力平衡條件和力矩平衡條件的綜合運(yùn)用問題,關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)平衡條件列式,要能夠找出力矩,不難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.產(chǎn)生光電效應(yīng)時,關(guān)于逸出光電子的最大初動能Ek,下列說法正確的是 ( 。
A.對于同種金屬,Ek與照射光的強(qiáng)度無關(guān)
B.對于同種金屬,Ek與照射光的波長成反比
C.對于同種金屬,Ek與光照射的時間成正比
D.對于同種金屬,Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系
E.對于不同種金屬,若照射光頻率不變,Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系

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12.空間存在兩個完全相同的間距為6m的振源m、n,空間另有一點(diǎn)p,已知pm⊥mn,且pm=8m,兩振源形成的機(jī)械波在pmn所在的平面內(nèi)傳播.某時刻兩振源m、n同時振動,其振動圖象如圖乙所示,在4s時p點(diǎn)剛開始振動.則下列說法正確的是( 。
A.波速為2m/s
B.當(dāng)兩列波均傳到p點(diǎn)時,p點(diǎn)的振動頻率加倍
C.波長為2m
D.p點(diǎn)為振動加強(qiáng)點(diǎn)
E.p點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.小明在研究點(diǎn)電荷周圍的電場的實(shí)驗(yàn)時,在x軸上放一個點(diǎn)電荷Q(圖中未畫出),O、A、B為軸上三點(diǎn),如圖(甲)所示.測得放在A、B兩點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的電場力跟檢驗(yàn)電荷所帶電荷量的關(guān)系如圖(乙)所示.以x軸的正方向?yàn)殡妶隽Φ恼较颍瑒t正確的是( 。
A.點(diǎn)電荷Q一定為正電荷B.點(diǎn)電荷Q在AB之間
C.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高D.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為2×103N/C

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16.如圖,用絕緣細(xì)線懸掛一個帶正電的銅制圓環(huán),懸掛于O點(diǎn),擺長為L,當(dāng)它擺過豎直線OC時便進(jìn)入或離開一個勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于圓環(huán)擺動的平面,A、D點(diǎn)分別是最大位移處,下列說法中正確的是( 。
A.A點(diǎn)和D點(diǎn)處于同一水平面
B.圓環(huán)每次經(jīng)過C點(diǎn)時的速度相同
C.圓環(huán)在擺動過程中機(jī)械能不守恒
D.圓環(huán)每次經(jīng)過E點(diǎn)時,繩上的拉力不等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上建立一xoy坐標(biāo)系,平面處在周期性變化的電場和磁場中,電場和磁場的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定沿+y方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向,豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向).在t=0時刻,一質(zhì)量為m=0.01kg、電荷量為q=0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處,以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2π T.求:
(1)t=1s末金屬小球速度的大小和方向;
(2)1s~2s內(nèi),金屬小球在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑和周期;
(3)試求出第3秒末小球所在位置的坐標(biāo).

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13.如圖所示為一表面帶有均勻負(fù)電荷的導(dǎo)體板MNO,其中MN與NO銜接于N點(diǎn),MN水平且長為1m,NO長為0.6m,其中NO與MN的夾角為θ=37°,一帶正電的絕緣滑塊由M點(diǎn)以水平向左的初速度v0=4m/s滑上導(dǎo)體板,其中滑塊與導(dǎo)體板間的庫侖引力為滑塊重力的0.2倍,兩者間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,只考慮滑塊運(yùn)動軌跡所在處電荷對滑塊垂直接觸面的庫侖引力,滑塊在N處的能量損失不計.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2
(1)求滑塊第一次到N點(diǎn)時的速度大小;
(2)求滑塊在NO段的加速度大;
(3)試通過計算分析滑塊能否再次回到N點(diǎn).

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10.某多用電表歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖1所示,小明同學(xué)將電阻箱R和電壓表V并聯(lián)后接在兩表筆a、b上,欲用圖示的電路測量多用電表內(nèi)部的電阻r(遠(yuǎn)小于電壓表V的內(nèi)阻)和電池的電動勢E.實(shí)驗(yàn)的主要步驟為:

(1)表筆a為紅表筆(填“紅表筆”或“黑表筆”).將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”,將紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)R0,使指針指在右(填“左”或“右”)側(cè)零刻度處.
(2)改變電阻箱R的阻值,分別讀出6組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R,將$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$的值算出并記錄在表格中,請將第3、5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)在圖2坐標(biāo)紙上補(bǔ)充標(biāo)出,并作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線.
組數(shù)123456
R100.050.025.016.712.59.1
$\frac{1}{R}$0.010.020.040.060.080.11
U1.200.950.740.600.500.40
$\frac{1}{U}$0.831.051.351.682.002.50
(3)根據(jù)圖線得到電動勢E=1.42V,內(nèi)電阻r=2.41Ω.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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11.某小組的同學(xué)在探究性學(xué)習(xí)中,測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖甲所示的裝置,圖中光電門1、2與水平長木板一起固定,光電門1、2的距離為x,固定在木塊上的遮光條寬度為d,調(diào)整定滑輪高度,使拉木塊的輕線水平,忽略線與滑輪的摩擦,用力電傳感器測量線對木塊的力.

(1)實(shí)驗(yàn)過程中,在砝碼盤內(nèi)放適當(dāng)?shù)捻来a,測量遮光片經(jīng)過光電門1、2時的擋光時間t1、t2,則木塊運(yùn)動的加速度為a=$\frac{d^2}{2x}({\frac{1}{t_2^2}-\frac{1}{t_1^2}})$.
(2)通過力電傳感器測出物塊運(yùn)動過程中所受的拉力,用光電門測出物塊的加速度,改變砝碼的個數(shù),可讀出多組數(shù)據(jù),該同學(xué)作出了物塊的加速度和所受拉力的關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為c、-b,已知重力加速度為g,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=$\frac{g}$.則木塊、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量為M=$\frac{c}$.

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同步練習(xí)冊答案