【题目】如图,重物A和B的质量分别为mA=3kg、mB=2kg,斜面体质量为M=4kg,滑轮和绳质量及其之间的摩擦不计,整个装置均静止,g取10m/s2,试求:
(1)画出重物B受力分析示意图,求绳中张力F的大小;
(2)地面给斜面体的支持力大小,以及地面给斜面体的摩擦力f 大小和方向;
(3)设 A与斜面动摩擦因数为0.5,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求在A保持静止的情况下,重物B的质量的取值范围.
【答案】(1)20N(2)10N;方向向左(3)0.6kg≤mB≤3kg
【解析】
(1)对滑轮受力分析,
根据平衡条件可得:
2Fcos60°=mBg
解得绳中张力F的大小:
F=mBg=20N
(2)将斜面体和A视为整体,根据平衡条件可得:
竖直方向:
N=Mg+mAg+Fcos60°=80N
水平方向:
f′=Fsin60°=10N;
方向向左。
(3)对A受力分析,A受到重力、斜面的支持力、绳子的拉力以及斜面的摩擦力,根据平衡条件可得:
当摩擦力向下时:
μmAgcos37°+mAgsin37°=Fmax= mBmaxg
解得
mBmax=3kg
当摩擦力向上时:
mAgsin37°-μmAgcos37°=Fmin= mBming
解得
mBmin=0.6kg
则重物B的质量的取值范围:
0.6kg≤mB≤3kg
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【题目】如图所示,质量为M=0.5kg,长l =1m的木板静止在光滑水平面上,将质量为m=1kg可视为质点的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,同时对木板施加一个水平向右的恒力F,为确保物块不滑离木板,求F的最小值。(物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。)
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【题目】教师在课堂上做了两个小实验,让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水,如果把玻璃皿放在磁场中,液体就会旋转起来,如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后,发现弹簧不断上下振动,如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是( )
A.图甲中,从上往下看,液体沿顺时针方向旋转
B.图甲中,如果改变电源的正负极,液体的旋转方向不变
C.图乙中,如果将水银换成酒精,依然可以观察到弹簧不断上下振动
D.图乙中,如果改变电源的正负极,依然可以观察到弹簧不断上下振动
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【题目】某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g.细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为M的重锤.实验操作如下:
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H;
②在重锤1上加上质量为m的小钩码;
③左手将重锤2压在地面上,保持系统静止.释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;
④重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值t.
请回答下列问题
(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的______(选填“偶然”或“系统”)误差.
(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多,主要是为了______.
A、使H测得更准确
B、使重锤1下落的时间长一些
C、使系统的总质量近似等于2M
D、使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差.现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做_________________?
(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g,得g=______.
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【题目】图中给出一段“”形单行盘山公路的示意图,弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧,圆心分别为O1、O2,弯道中心线半径分别为r1 =10m, r2=40m,弯道2比弯道1低h=8m,有一直道与两弯道圆弧相切。质量m为1000kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.0倍,行驶时要求汽车不打滑,已知重力加速度g=10m/s2。
(1)求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度;
(2)汽车以进入直道,以P=20kW的恒定功率直线行驶了t=10s,进入弯道2,此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度,求直道上除重力以外的阻力对汽车做的功;
(3)汽车从弯道1的A点进入,从同一直径上的B点驶离,有经验的司机会利用路面宽度,用最短时间匀速安全通过弯道,设路宽,求此最短时间(A、B两点都在轨道的中心线上,计算时视汽车为质点)(,计算结果保留两位有效数字)。
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【题目】在“用DIS研究机械能守恒定律"的实验中,某同学将传感器固定在最低点,如图(a)所示。该同学将摆锤从不同位置由静止释放,记录摆锤每次下落的高度h和最低点的速度v,作出了如图(b)所示的v2-h图线,则该直线的斜率应为________________,计算摆锤在释放点和最低点之间的势能变化大小△Ep与动能变化大小△Ek,结果如下列表格所示(重力加速度为g)。
△Ep(×10-2J) | 4.89 | 9.79 | 14.69 | 19.59 | 29.38 |
△Ek(×10-2J) | 5.04 | 10.10 | 15.11 | 20.02 | 29.85 |
结果显示△Ep与△Ek之间存在差异,他认为这并不是由于空气阻力造成的,理由是_________________________。
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【题目】如图所示,绳与杆均不计重力,承受力的最大值一定.A端用绞链固定,滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略),B端吊一重物P,现施加拉力FT将B缓慢上拉(均未断),在杆达到竖直前( )
A.绳子越来越容易断
B.绳子越来越不容易断
C.杆越来越容易断
D.杆越来越不容易断
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【题目】有一个小电珠上标有“4V 2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个电珠的I-U图线。有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻约10kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻约20kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻约1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器(5Ω,1A)
F.滑动变阻器(500Ω,0.2A)
(1)实验中电压表应选用______,电流表应选用______。(用序号字母表示)
(2)为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用_____。(用序号字母表示)
(3)请在虚线框内画出满足实验要求的电路图__。
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【题目】如图所示,细绳跨过固定的水平轻杆右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,;图乙中轻杆一端用铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳拉住,与水平方向也成,在轻杆的点用细绳拉住一个质量为的物体,求:
(1)细绳段的张力与细绳的张力之比;
(2)轻杆对端的支持力;
(3)轻杆对端的支持力.
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