【題目】質(zhì)量為的物體放在傾角為的斜面上時,恰好能勻速下滑(如圖甲).現(xiàn)用細繩系住物體,并平行于此斜面向上繞過光滑的定滑輪,另一端系住物體,此時物體恰好沿斜面勻速上滑(如圖乙).重力加速度為,則:
(1)圖甲所述情況,按作用效果將重力分解后可知,摩擦力為多少?
(2)圖甲所述情況,按作用效果將重力分解后可知,斜面所受壓力為多少?
(3)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為多少?
(4)圖乙情況中摩擦力的大小和方向與圖甲所述情況比較,是否發(fā)生變化?
(5)物體的質(zhì)量為多少?
【答案】(1) (2) (3) (4) 由于都受滑動摩擦力,故大小未變,但方向改變之前方向向上,現(xiàn)在向下 (5)
【解析】試題分析:物體受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)平衡條件可得摩擦力和斜面所受壓力;畫出受力圖,根據(jù)平衡條件即可求出摩擦因數(shù);當物體A沿斜面勻速上滑時,受力圖如圖乙:A物體所受摩擦力大小不變,方向沿斜面向下,沿斜面方向的合力為0,根據(jù)平衡條件即可求出物體B的質(zhì)量。
(1)物體受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)受力關系可知摩擦力等于重力沿斜面的分量即: 。
(2)物體受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)受力關系可知斜面受到的壓力等于重力垂直斜面的分量即: 。
(3)當物體A沿斜面勻速下滑時,受力圖如圖甲:
根據(jù)共點力平衡條件,沿斜面有
垂直斜面有:
其中:
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:
(4)由于都受滑動摩擦力,故大小未變,但方向改變之前方向向上,現(xiàn)在向下.
(5)當物體A沿斜面勻速上滑時,受力圖如圖乙:A物體所受摩擦力大小不變,方向沿斜面向下,沿斜面方向的合力為,故,
對物體B: ,
由牛頓第三定律可得:
由以上各式可求出:
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【題目】一平行板電容器,兩板之間的距離d和兩板面積S都可以調(diào)節(jié),電容器兩板與電池相連接.以Q表示電容器的電量,E表示兩極板間的電場強度,則( )
A. 當d增大、S不變時,Q減小、E 減小
B. 當S增大、d不變時,Q增大、E 增大
C. 當S減小、d增大時,Q增大、E 增大
D. 當S減小、d減小時,Q不變、E 不變
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【題目】如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( )
A. 彈簧秤的示數(shù)是30N
B. 彈簧秤的示數(shù)是26N
C. 突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為5m/s2
D. 突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為13m/s2
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【題目】滑板運動是一項非常刺激的水上運動(如圖所示),研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力N垂直于板面,大小為,其中v為滑板速率(水可視為靜止)。某次運動中,在水平牽引力F作用下,當滑板和水面的夾角=37°時,滑板做勻速直線運動,相應的k=40kg/m,人和滑板的總質(zhì)量為80kg,(重力加速度,sin37°=0.6,忽略空氣阻力)。試求:
(1)水平牽引力F的大小;
(2)滑板的速率v=?
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【題目】如圖所示,由A、B兩平行板構(gòu)成的電容器,電容為C,原來不帶電。電容器的A板接地,并且中心有一個小孔,通過這個小孔向電容器中射入電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v0如果電子的發(fā)射是一個一個單獨進行的,即第一個電子到達B板后再射第二個電子,并且所有和B板相碰的電子都留在B板上。隨著電子的射入,兩極板間的電勢差逐漸增加,直至達到一個穩(wěn)定值。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e,電子所受的重力可忽略不計,A、B兩板的距離為L。
(1)有n個電子到達B板上,這時兩板間電場的場強E多大?
(2)最多能有多少個電子和B板相碰?
(3)到達B板的第1個電子在兩板間運動的時間和最后一個電子在兩板間運動的時間相差多少?
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【題目】據(jù)報道一顆來自太陽系外的彗星于2014年10月20日擦火星而過。如圖所示,假設火星繞太陽做勻速圓周運動,軌道半徑為r,周期為T。該彗星在穿過太陽系時由于受到太陽的引力,軌道發(fā)生彎曲,彗星與火星在圓軌道A點“擦肩而過”。已知萬有引力常量G,則
A. 可計算出火星的質(zhì)量
B. 可計算出彗星經(jīng)過A點時受到的引力
C. 可計算出彗星經(jīng)過A點的速度大小
D. 可確定彗星在A點的速度大于火星繞太陽的速度
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【題目】如圖所示,銅棒ab長l0=0.1 m,質(zhì)量為m=0.06 kg,兩端與長為l=1 m的輕銅線相連,靜止于豎直平面內(nèi),整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T,現(xiàn)接通電源,使銅棒中保持有恒定電流通過,銅棒發(fā)生擺動,已知最大偏轉(zhuǎn)角為37°,則在向上擺動過程中(不計空氣阻力,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A. 銅棒的機械能守恒
B. 銅棒的機械能先增大后減小
C. 銅棒中通電電流大小為9 A
D. 銅棒中通電電流大小為4 A
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【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器每隔0.02s打一次點。圖示是實驗得到的一條點跡清晰的紙帶,A、B、C、D為四個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出。經(jīng)測量知道AB=2.20cm,BC=3.80cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知打點計時器打下B點時物體的速度vB=____m/s,物體的加速度a=____m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,A、B兩個帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電量分別為+q和-q,兩球間用絕緣細線連接,A球又用絕緣細線懸掛在天花板上,細線長均為L,F(xiàn)在兩球所在的空間加上一方向水平向左的勻強電場,電場強度, A、B兩球最后會靜止在新的平衡位置,則在這個過程中,兩個小球 ( )
A. 總重力勢能增加了
B. 總重力勢能增加了
C. 總電勢能減少了
D. 總電勢能減少了
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