4.如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊靜止地放在半徑為R的半球體上,小物塊與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,小物塊與球心連線與水平地面的夾角為θ,則下列說法正確的是(  )
A.小物塊所受摩擦力大小為μmgsin θ
B.小物塊對半球體的壓力大小為mgsin θ
C.小物塊所受摩擦力大小為mgsin θ
D.小物塊所受摩擦力大小為mgcos θ

分析 對小物體受力分析,并將重力分解到半球半徑方向和接觸點(diǎn)的切線方向,由平衡條件對切線方向和半徑方向列方程,解出半球?qū)π∥飰K的支持力的表達(dá)式和摩擦力的表達(dá)式,由于小物塊未滑動,故摩擦力不能用f=μN(yùn),只能用平衡條件求出.

解答 解:對小物塊受力分析如圖1,

將重力正交分解,如圖2,

B、由于物體靜止在半球上,處于平衡態(tài),
沿半徑方向列平衡方程:
N-mgsinθ=0…①
得:N=mgsinθ,故B正確;
A、C、D、沿切向列平衡方程:
f-mgcosθ=0…②
解得:f=mgcosθ,故AC錯(cuò)誤,D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 該題考查了受力分析、正交分解、平衡條件應(yīng)用等知識,關(guān)鍵是由于小物塊未滑動,故摩擦力不能用f=μN(yùn),只能用平衡條件求出.

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,由導(dǎo)體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強(qiáng)磁場中一起向右勻速平動,勻強(qiáng)磁場的方向垂直線框平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻減小,則下列說法正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒的a端電勢比b端電勢高,電勢差Uab在逐漸減小
B.導(dǎo)體棒的a端電勢比b端電勢低,電勢差Uab在逐漸增大
C.線框中cdef有順時(shí)針方向的電流,電流大小在逐漸增大
D.線框中cdef有逆時(shí)針方向的電流,電流大小在逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.一帶負(fù)電荷的粒子以速度v由坐標(biāo)原點(diǎn)在xOy平面第Ⅳ象限內(nèi)沿與x軸成45°角方向射入勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示,已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,則粒子通過x軸、y軸的坐標(biāo)為( 。
A.x=+$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$,y=+$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$B.x=+$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$,y=-$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$
C.x=-$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$,y=-$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$D.x=-$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$,y=+$\frac{\sqrt{2}mv}{qB}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,x軸正方向水平向右,y軸正方向豎直向上.在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場,在圓心為C半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場.在原點(diǎn)O放置一帶電微粒發(fā)射裝置,它發(fā)射出具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q>0)和初速度大小為v的帶電微粒,速度方向分布在xOy平面第一和第二象限內(nèi)的各個(gè)方向上.重力加速度大小為g.已知從O點(diǎn)沿y軸正方向豎直向上發(fā)射的帶電微粒射出磁場區(qū)域后一直平行于x軸作直線運(yùn)動打到PN熒光屏上,PN熒光屏垂直x軸,PN屏的長度大于2R.
(1)求電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.
(2)求PN屏上光斑長度
(3)若撤除勻強(qiáng)磁場,且保持勻強(qiáng)電場的大小不變,方向改為水平向右.調(diào)節(jié)初速度v的大小,使得從O點(diǎn)沿與x軸正方向成45°方向發(fā)射的粒子 落到圓周上D點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)的速度比沿其他方向發(fā)射的粒子落到圓周上其他各點(diǎn)的速度都要大.求初速度v的大小?
當(dāng)粒子 恰好落到圓周上D點(diǎn)時(shí),是否還有其它粒子同時(shí)落到圓周上.若有,求出其它粒子在圓周上的落點(diǎn)到D點(diǎn)的距離;若沒有,說明理由.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示斜面AB和豎直光滑的半圓弧軌道在B點(diǎn)相切,圓弧直徑BC與斜面垂直,O為圓心,圓軌道半徑R=0.5m,輕質(zhì)彈簧的一端固定在A點(diǎn)、處于自然狀態(tài)時(shí)另一端在斜面上的D點(diǎn),斜面AD部分光滑,DB部分粗糙斜,斜面傾角θ=53°,一質(zhì)量m=1kg的小物塊以初速度vc從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入軌道,小物塊恰能沿軌道運(yùn)動并壓縮彈簧至P點(diǎn)時(shí)速度為0,DP兩點(diǎn)間的距離S=0.2m,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2
(1)若小物塊第一次經(jīng)過D點(diǎn)的速度為Vd=6m/s,求彈簧被壓縮到P點(diǎn)時(shí)的彈性性能E;
(2)求小物塊的初速度v0;
(3)若BD間距L=2.5m,為使小物體在運(yùn)動過程中始終不會離開軌道,求小物塊與斜面DB間的動摩擦因數(shù)的最小值μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ,它們之間的寬度為L,M和P之間接入電動勢為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab,

(1)若勻強(qiáng)磁場方向水平向右如圖甲,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大時(shí),軌道對ab棒的支持力為零
(2)若保持勻強(qiáng)磁場的大小不變,但方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方,如圖乙所示.要使ab棒仍然靜止,則ab棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)至少應(yīng)為多少.(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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16.如圖所示,斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接,斜面的傾角θ=37°,一質(zhì)量m=0.5kg的物塊從距斜面底端B點(diǎn)5m處的A點(diǎn)由靜止釋放,最后停在水平面上的C點(diǎn).已知物塊與水平面和斜面的動摩擦因數(shù)均為0.3.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)求物塊在水平面上滑行的時(shí)間及距離.
(2)現(xiàn)用與水平方向成37°的恒力F斜向右上拉該物塊,使物塊由靜止開始沿水平直線CB運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力.為了讓物塊還能回到A點(diǎn),求恒力F的范圍.

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13.一個(gè)物體受三個(gè)共面的共點(diǎn)力處于平衡狀態(tài),如圖所示,已知α>β,關(guān)于三個(gè)力的大小,下列說法中正確的是(  )
①F2<F3    
②F1+F2>F3
③|F1-F2|<F3
④|F3-F1|<F2
A.①②③④B.①②C.①②③D.②③④

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14.三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為4N、5N、7N,它們的合力最大值和最小值分別為(  )
A.16N,0NB.16N,2NC.16N  1ND.15N,1N

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