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9.如圖所示,傾角為θ=30°的斜面體放在水平地面上,-個重為G的球在水平力F的作用下靜止于光滑斜面上,此時水平力的大小為F;若將力F從水平方向逆時針轉過某-角度α后,仍保持F的大小不變,且小球和斜面依然保持靜止,此時水平地面對斜面體的摩擦力為f,那么F和f的大小分別是( 。
A.F=$\frac{\sqrt{3}}{6}$G,f=$\frac{\sqrt{3}}{3}$GB.F=$\frac{\sqrt{3}}{2}$G,f=$\frac{\sqrt{3}}{4}$GC.F=$\frac{\sqrt{3}}{3}$G,f=$\frac{\sqrt{3}}{4}$GD.F=$\frac{\sqrt{3}}{3}$G,f=$\frac{\sqrt{3}}{6}$g

分析 先研究第一種情況:通過對小球出狀態(tài)的分析,利用共點力平衡條件可求出水平力F的大。傺芯苛方向變化后的情況:先對小球受力分析,運用作圖法求得力F與水平方向的角度,因為小球和斜面都處于靜止狀態(tài),可對整體受力分析求出地面對斜面的摩擦力.

解答 解:先研究第一種情況:對物體受力分析如圖所示.

由平衡條件得:N與F的合力F′與重力G大小相等,
由三角函數(shù)關系得:F=Gtanθ=$\frac{\sqrt{3}}{3}G$;
轉過一角度后,由F大小不變,小球靜止,支持力與F的合力不變,故此時轉動后F方向如圖:

根據(jù)幾何知識可得F轉過的角度是2θ.
對整體受力分析并正交分解如圖:

水平方向:f=Fcos2θ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$Gcos60°=$\frac{\sqrt{3}}{6}G$
故選:D

點評 此題關鍵是運用平衡條件的推論得到轉動后F的方向,要善于運用作圖法,得到相關的角度,同時要靈活選擇研究對象,采用隔離和整體相結合的方法比較簡便.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,負載電阻R,滑動變阻器總阻值R0,電源電動勢E,內阻不計.x為變阻器上aP的長度,U為負載R兩端電壓,L為滑動變阻器總長.則以下U-x圖符合該電路的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,物體A以一定的初速度沿粗糙斜面上滑,斜面固定不動,則物體A在上滑過程中,以下說法正確的是(  )
A.物體A受到重力、支持力、滑動摩擦力
B.物體A受到重力、支持力、沿斜面向上的拉力、滑動摩擦力
C.物體A所受的摩擦力方向沿斜面向下
D.物體A對斜面的壓力就是其重力在垂直于斜面方向的分力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.某型號的艦載飛機在航空母艦上的跑道上加速時,發(fā)動機產生的最大加速度為5m/s2,所需的起飛速度為50m/s(相對地面,不計風速的影響),跑道長90m.
(1)通過計算判斷,飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛?
(2)為使飛機在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置.對于該型號的艦載飛機,彈射系統(tǒng)至少使飛機具有多大的初速度才能安全起飛?
(3)為使飛機在開始滑行時就有一定的初速度,另一種方法是航空母艦沿飛機起飛方向以某一速度航行.對于該型號的艦載飛機,航空母艦至少以多大的速度航行飛機才能安全起飛?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.一物體在運動過程中相對于坐標原點的位移與時間關系為x=4t2-6t+8(x、t分別以m、s為單位)則( 。
A.這個物體的初速度為6 m/sB.這個物體的初速度為-6m/s
C.這個物體的加速度為8 m/s2D.這個物體的加速度為4 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如題圖所示,在半徑為a的圓柱空間中(圖中圓為其橫截面)充滿磁感應強度大小為B的均勻磁場,其方向平行于軸線遠離讀者.在圓柱空間中垂直軸線平面內固定放置一絕緣材料制成的邊長為L=1.6a的剛性等邊三角形框架△DEF,其中心O位于圓柱的軸線上.DE邊上S點($\overline{DS}$=$\frac{1}{4}$L)處有一發(fā)射帶電粒子的源,發(fā)射粒子的方向皆在題圖中截面內且垂直于DE邊向下.發(fā)射粒子的電量皆為q(>0),質量皆為m,但速度v有各種不同的數(shù)值.若這些粒子與三角形框架的碰撞無能量損失(不能與圓柱壁相碰),電量也無變化,且每一次碰撞時速度方向均垂直于被碰的邊.試問:
(1)帶電粒子經多長時間第一次與DE邊相碰?
(2)帶電粒子速度v的大小取哪些數(shù)值時可使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點?
(3)這些粒子中,回到S點所用的最短時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,電源的電動勢E=6.0V,電阻R1=8Ω,電動機繞組電阻r′=2Ω,當電鍵K斷開時,電阻R1消耗的電功率是2.88W;當電鍵閉合時,電阻R1消耗的電功率是2W,求:
(1)電源的內阻r;
(2)電鍵閉合時,電動機的輸出功率;
(3)電鍵閉合時,電源的效率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.從高處靜止釋放一石子,1s后在同一地點再靜止釋放另一石子(空氣阻力不計),則( 。
A.兩石子落地前,運動時間相差1s
B.兩石子落地前,兩者的速度差保持不變
C.兩石子落地前,兩者的加速度均保持不變
D.兩石子落地前,兩者距離保持不變

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19.“阿門阿前一棵葡萄樹,阿嫩阿嫩綠地剛發(fā)芽,蝸牛背著那重重的殼呀,一步一步地往上爬…”一首經典的兒童歌曲,如圖,蝸牛在樹枝上勻速向上爬,若樹枝的傾角為α,則樹枝對重力為G的蝸牛的作用力是( 。
A.GsinαB.GcosαC.G tanαD.G

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