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3.如圖所示,一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m的小球.求下列情況下線中拉力T的大�。�
(1)當(dāng)滑塊勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí);
(2)當(dāng)滑塊以g2加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),
(3)當(dāng)滑塊以2g加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí).

分析 對(duì)小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出支持力為零時(shí)的加速度,從而判斷小球是否離開斜面,再結(jié)合牛頓第二定律和平行四邊形定則求出繩子的拉力.

解答 解:(1)當(dāng)滑塊勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得T=mgsin45°=\frac{\sqrt{2}mg}{2}
(2)當(dāng)小球貼著滑塊一起向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受到重力、拉力和支持力作用,在這三個(gè)力作用下產(chǎn)生向左的加速度.當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度增大到一定值時(shí),小球可能拋起,斜面對(duì)滑塊的支持力為零,小球受重力和拉力兩個(gè)力作用.
將小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,有:
Tcos45°-Nsin45°=ma
Tsin45°+Ncos45°=mg
當(dāng)N=0時(shí),a=\frac{cos45°}{sin45°}g=g
可見,當(dāng)滑塊以a=0.5g加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球在斜面上,將a=0.5g代入計(jì)算,
解得T=\frac{3\sqrt{2}}{4}mg
(2)當(dāng)滑塊以a=2g加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球已離開斜面飄起,根據(jù)平行四邊形定則得,
T=\sqrt{(ma)^{2}+(mg)^{2}}=\sqrt{5}mg
答:(1)當(dāng)滑塊勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力T等于\frac{\sqrt{2}}{2}mg
(2)當(dāng)滑塊以a=0.5g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力T等于\frac{3\sqrt{2}}{4}mg
(3)當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力T等于\sqrt{5}mg

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵確定出小球剛離開斜面時(shí)的臨界情況,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解

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:實(shí)驗(yàn)題

5.在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用兩個(gè)理想電流表A1、A2和定值電阻R0=2000Ω以及滑動(dòng)變阻器,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,用I1和I2分別表示通過(guò)電流表A1和A2的電流,該同學(xué)測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
I1/mAI2/A
11.350.30
21.300.40
31.200.60
41.100.80
51.050.90
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),在圖乙的坐標(biāo)紙上繪出I1~I(xiàn)2圖線;
(2)由I1~I(xiàn)2圖線得出,被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示,豎直墻面上固定有兩根光滑的水平鋼釘,鋼釘平行且等高.一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻呼拉圈套在兩根鋼釘上靜止,兩鋼釘之間的距離為\sqrt{3}r.則每顆鋼釘承受的壓力大小為( �。�
A.mgB.\frac{mg}{2}C.\frac{3mg}{2}D.\frac{2mg}{3}

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.傳送帶與水平面夾角為37°,皮帶以8m/s的速率運(yùn)動(dòng),皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示.今在傳送帶上端A處無(wú)初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,
(1)請(qǐng)畫出物塊在A處的受力圖
(2)A處的加速度
(3)從A到B時(shí)間為4s,求AB距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m=1kg平板車正以速度v0=3m/s向左運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為M=1.5kg的小物塊以速度v0=3m/s沿水平方向從小車左端向右滑上平板車.設(shè)小物塊和平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,試求:
(1)平板小車向左運(yùn)動(dòng)的最大距離;
(2)為使小物塊不會(huì)滑到平板車的右端,平板車至少多長(zhǎng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

8.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg物體置于光滑的水平面上,受到6N水平拉力作用從靜止出發(fā).(g取10m/s2)求:
(1)經(jīng)2s物體的速度是多大?
(2)若改用同樣大小的力豎直向上提升這個(gè)靜止物體,經(jīng)2s它的速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.用如圖所示的裝置,探究功與物體速度變化的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)時(shí)先適當(dāng)墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行.小車滑行過(guò)程中帶動(dòng)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)器的紙帶,記錄其運(yùn)動(dòng)情況.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不勻,后面部分點(diǎn)跡比較均勻,回答下列問題:

(1)適當(dāng)墊高木板是為平衡摩擦力;
(2)通過(guò)紙帶求小車速度時(shí),應(yīng)使用紙帶的后面部分(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”);
(3)以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是B
A.通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值
B.某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點(diǎn),兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒有使木板傾斜或傾角太小
C.小車在橡皮筋的作用下彈出,橡皮筋所做的功可根據(jù)公式W=FL算出
D.實(shí)驗(yàn)中先釋放小車再接通電源.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.物理課上,老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”.
(1)圖示是老師實(shí)驗(yàn)所用的器材,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將器材連接成“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”電路.
(2)閉合開關(guān)的瞬間,套環(huán)立刻跳起.某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn).連接好電路,經(jīng)重復(fù)試驗(yàn),線圈上的套環(huán)一直未動(dòng).對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn),下列四個(gè)選項(xiàng)中,導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是D
A.線圈接在了直流電源上
B.電源電壓過(guò)高或所選線圈的匝數(shù)過(guò)多
C.所用的套環(huán)不閉合
D.所用的套環(huán)的材料是塑料.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)甲乙兩同學(xué)分別用圖1示方法固定擺繩的懸掛點(diǎn),則乙(填“甲”或“乙”)的方法是正確的
(2)為了減小測(cè)量周期的誤差,計(jì)時(shí)開始時(shí),擺球應(yīng)是經(jīng)過(guò)最低(填“高”或“低”)點(diǎn)的位置,且用秒表測(cè)量單擺完成多次全振動(dòng)所用的時(shí)間,求出周期.圖2中秒表示數(shù)為99.8s.
(3)若用L表示擺長(zhǎng),T表示周期,那么重力加速度的表達(dá)式為g=\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}

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