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4.将一光滑斜面体放在水平面上,现将质量相同的滑块甲、乙由斜面体顶端释放,两物体沿斜面下滑过程中斜面始终保持静止,已知斜面体质量M,两滑块质量为m,重力加速度g,求下滑过程水平面所受压力.

分析 现有牛顿第二定律分别求的甲乙下滑的加速度,对整体研究:受到重力,地面的支持力和静摩擦力,将加速度a和a分解为水平方向和竖直方向,根据牛顿第二定律对竖直方向进行研究求解

解答 解:甲在斜面下滑的加速度为$a=\frac{mgsin37°}{m}=0.6g$,乙下滑的加速度为$a′=\frac{mgsin53°}{m}=0.8g$
以斜面体和甲乙两物体组成的整体为研究对象.
将加速度a和a′分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向
根据牛顿第二定律得
  对竖直方向  (M+2m)g-FN=masin37°+ma′sin53°+M•0
解得FN=(M+m)g
答:下滑过程水平面所受压力为(M+m)g

点评 对于加速度不同的连接体也可以用整体法研究,这种方法中学用得不多.也可以采用隔离法分析处理

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,一水池深为h,一根长直木棍竖直地插入水底,棍露出水面部分的长度L,当太阳光与水平面夹角为60°斜射到水面时,求棍在水底的影子的长度.(已知水的折射率为n)

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15.如图所示,在直角坐标平面的第I象限内有一垂直纸面向内的匀强磁场;磁感应强度为B,直线OA是磁场右侧的边界.在第Ⅱ象限,存在电场强度为E的水平向左的匀强电场,y轴是电场、磁场区域的分界线,曲线OM满足方程x=-ky2(k>0).有一电量为-q(q>0),质量为m的粒子(重力不计),在曲线OM上某一点由静止释放,穿过y轴进入磁场中.
(1)试写出带电粒子穿过y轴时的速度大小与释放点纵坐标的关系式;
(2)若粒子从曲线OM上任意位置释放,要求粒子穿过磁场区域后,都垂直于x轴射出.求直线OA与x轴的夹角θ的正切值.(用题中已知物理量的符号表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.如图所示,是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导电芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路,根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低,如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了,则液面降低了(填“升高”或“降低”);容器内的导电液体与大地相连,若某一时刻线圈内磁场方向向右,且正在增强,则此时导电芯柱的电势正在降低(填“升高”或“降低”).

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19.如图所示,MN、PQ是相互平行的足够长的直导轨,与水平面成37°角倾斜放置,其间距l=0.2m,R1、R2是连在导轨两端的电阻,R1=R2=0.8Ω,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg,长度L=0.3m的粗细均匀的导体棒,导体棒的总电阻r=0.3Ω,空间存在B=0.5T,方向斜向上与斜面轨道垂直的匀强磁场,如图1所示,从零时刻开始,通过微型电动机对ab棒施加一个牵引力F,沿斜面轨道平行向上,使其从静止开始沿导轨做加速运动,2s末牵引力F的功率是2.64W,此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图2是棒3s内的速度-时间图象,除R1、R2及导体棒的总电阻以外,其余部分的电阻均不及,g=10m/s2

(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(2)如果牵引力F从静止起作用3s后突然变为大小为0.73N的恒力,方向不变,求这之后电阻R1消耗的最小功率.

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9.如图所示,把一个自然长度为b,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在O点,另一端连接一个质量为m的小球,小球在竖直面内摆动,测得摆到O点正下方时的角速度为ω,求此时弹簧的伸长量.

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1.如图所示,在光滑水平面上停着两辆完全相同且相距足够远的小车A、B,在小车各自最右端静止放有完全相同的物块P、Q(物块视为质点),已知车长L=2m,上表面动摩擦因数u=0.2,每辆车和每个物块质量均为1kg.现用一水平恒力F=4.5N向右拉A车,作用$\frac{8}{3}$s后撤力,则:

(1)试讨论F拉A车时,物块与车是否会相对滑动;
(2)求A、B两车相撞前瞬间物块P在A车上的位置;
(3)若A、B两车为完全非弹性碰撞,试讨论物块P、Q是否会相撞.

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18.如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态且足够长,不计一切阻力,重力加速度为g,现将两物体同时由静止释放并开始计时,在A下落t秒的过程中(未落地),下列说法正确的是(  )
A.轻绳对A物体的拉力为$\frac{2}{3}$mg
B.A、B组成系统的重力势能增大
C.t时刻,B所受拉力的瞬时功率为$\frac{1}{3}$mg2t
D.t时间内,B的机械能增加了$\frac{2}{9}$mg2t2

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19.如图所示,物体A静止在水平地面上,下列说法正确的是(  )     
A.物体对地面的压力和重力是一对平衡力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对平衡力
C.物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力

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