20.如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為α的斜劈靜止在水平地面上,在斜劈的粗糙斜面上,有質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個(gè)物體,中間用輕桿相連,它們以某一初速沿斜面向上運(yùn)動(dòng),斜劈始終保持靜止,斜面和物體間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g,則在它們向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程,桿中的張力大小為0,水平地面對(duì)斜劈底部的支持力大小為Mg+3mgcos2α-3μmgsinαcosα.

分析 先以A、B、輕桿整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再以A或B為研究對(duì)象,由牛頓第二定律求解桿中張力.以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解水平地面對(duì)斜劈底部的支持力.

解答 解:設(shè)桿中張力大小為F.根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)A、B、輕桿整體有:
3mgsinα-μ•3mgcosα=3ma…①
對(duì)A有:mgsinα+μmgcosα-F=ma…②
聯(lián)立①②得:F=0
a=gsinα-μgcosα
以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析受力情況,將A、B的加速度分解為水平和豎直兩個(gè)方向,如圖,
在豎直方向,由牛頓第二定律:
(M+3m)g-N=3may…③
由③得 水平地面對(duì)斜劈底部的支持力為:N=Mg+3mgcos2α-3μmgsinαcosα.
故答案為:0,Mg+3mgcos2α-3μmgsinαcosα.

點(diǎn)評(píng) 本題的解題關(guān)鍵是研究對(duì)象的選擇,采用整體法和隔離法結(jié)合比較簡(jiǎn)便.對(duì)于整個(gè)系統(tǒng),分解加速度,由牛頓第二定律求解地面的支持力,方法簡(jiǎn)單.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)物體水平拋出的速度v?
(2)物體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力?
(3)物塊最終靜止在哪個(gè)位置?

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1.殲-10戰(zhàn)機(jī)是我國(guó)自主研發(fā)的戰(zhàn)斗機(jī),其作戰(zhàn)性能已達(dá)到西方國(guó)家的三代半戰(zhàn)斗機(jī)的水平,殲-10戰(zhàn)機(jī)起飛時(shí)的加速度是6.0m/s2,起飛距離為350m,求:
(1)殲-10戰(zhàn)機(jī)的起飛速度;
(2)若殲-10戰(zhàn)機(jī)著地速度等于起飛速度,制動(dòng)距離為450m,則制動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
(3)若殲-10戰(zhàn)機(jī)在靜止的航空母艦上起飛,跑道長(zhǎng)100m,其初速度必須為多少?

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8.如圖所示的電路中,自感線圈L的電阻值與電阻R的阻值相同,線圈L的自感系數(shù)很大,A、B為兩個(gè)完全相同的燈泡,當(dāng)S閉合時(shí),下列表述正確的是( 。
A.A比B先亮,然后A熄滅B.B比A先亮,然后B和A一樣亮
C.A、B同時(shí)亮,然后A熄滅D.A、B同時(shí)亮,然后B熄滅

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15.如圖甲所示,在平靜的水面下有一點(diǎn)光源s,它發(fā)出兩種不同顏色的光a和b,在水面上有一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域,中間圓形區(qū)域有a、b兩種顏色的光,周邊環(huán)狀區(qū)域只有一種顏色的光a(見(jiàn)圖乙),則以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.a光的頻率比b光大
B.水對(duì)a光的折射率比b光大
C.a光在水中的傳播速度比b光大
D.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,a光的干涉條紋比b光窄

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5.如圖所示是高空滑桿運(yùn)動(dòng),一名質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員沿著一豎直滑桿向下滑行,他從滑桿頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑共12m到達(dá)地面,到達(dá)地面時(shí)的速度恰好為零.如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍,下滑的總時(shí)間為3s,那么該運(yùn)動(dòng)員( 。
A.下滑過(guò)程中的最大速度值為4m/s
B.加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2:1
C.加速過(guò)程中通過(guò)位移大小為4m
D.加速與減速過(guò)程的位移大小之比為1:4

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A.甲的角速度比乙大B.甲的線速度比乙大
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(2)當(dāng)O運(yùn)動(dòng)的路程為56cm時(shí),M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了多少路程;此時(shí)M點(diǎn)的位移為多少.

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10.“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法:(保留三位小數(shù),g取9.8m/s2
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