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20.如图所示,质量分别为mA、mB的两个物体A、B用细绳相连跨过光滑的滑轮,将A置于倾角为θ的斜面上,B悬空,设A与斜面、斜面与水平地面间均是光滑的,A在斜面上沿斜面加速下滑,求斜面对高出地面的竖直挡壁的水平方向上作用力的大小.

分析 先对物体AB分析,由牛顿第二定律求解加速度,再对包括斜面在内的整体分析,由牛顿第二定律可求得作用力的大小.

解答 解:斜面侧面受到的力的作用效果是使A加速向右运动
A沿斜面的加速度为a=$\frac{{m}_{A}gsinθ-{m}_{B}g}{{m}_{A}+{m}_{B}}$
所以水平方向的加速度为:ax=$\frac{{m}_{A}gsinθ-{m}_{B}g}{{m}_{A}+{m}_{B}}$cosθ
则对整体可知水平方向上的作用力F=(mA+mB)ax=(mAgsinθ-mBg)cosθ
答:斜面对高出地面的竖直挡壁的水平方向上作用力的大小为(mAgsinθ-mBg)cosθ

点评 本题应用了整体法,要注意整体在水平方向上的合力即A物体在水平方向上受到的合力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.随着世界各国航天事业的发展,宇宙探测已成为各国关注的热点,宇宙中有颗类地行星,质量是地球质量的2倍,直径也是地球直径的2倍,假若发射一个质量m=5000kg的探测器对该星体表面进行勘察研究,该探测器内装有发动机,探测器软着陆在一块平地上的P点,距离着陆的指定目标A点还有距离L=12m,探测器落地稳定后启动发动机,让探测器以a1=1m/s2的加速度开始作匀加速运动,到达A点前关闭发动机最后恰停在A点.已知探测器与该星体地面间的动摩擦因数μ=0.2,地球表面的重力加速度g=10m/s2.求:
(1)该星体表面的重力加速度为多大?
(2)探测器从P点到达A点的过程中,发动机所做的功为多少?
(3)从P点到达A点的过程中探测器的最大速度和最大功率分别为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当物块的速度最大时,物块的加速度等于零
D.当弹簧处于压缩量最大时,它受到的合力为零

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.在用图示装置做验证机械能守恒定律的实验时:
(1)在计算某点的速度时,甲同学测出下落的时间,用v=gt来计算,乙同学用匀变速直线运动某点的瞬时速度,等于这点前后两点间的平均速度来计算,其中乙同学的计算方法更符合实验要求.
(2)计算重力势能时,关于重力加速度g的数值,A同学用9.8m/s2代入;B同学通过对纸带进行分析计算,用重锤下落的实际加速度代入,C同学用当地的实际重力加速度代入,其中C同学的做法是最恰当的.
(3)计算结果时,甲同学发现重物重力势能的减少量△EP略大于动能的增加量△Ek,乙同学发现△Ep<△Ek,实验过程中肯定存在错误的是乙同学.
(4)本实验中产生误差的原因有:纸带与打点计时器存在摩擦.(答出一条即可)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,NM是水平桌面,PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L.质量为M的滑块A上固定一遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为△t1和△t2.遮光条宽度为d.
(1)若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外,还必须满足M>>m;在实验中,考虑到遮光条宽度不是远小于L,测得的加速度为a=$\frac{{d}^{2}}{2(L+d)}$$(\frac{d}{△{t}_{2}}-\frac{d}{△{t}_{1}})$.
(2)如果已经平衡了摩擦力,不能(选填“能”或“不能”)用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒,理由是摩擦力做功,没有满足只有重力做功,故机械能不守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,将四个相同正点电荷分别放在正方形的四个顶点上.O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形所在平面,OA>OB,则一电子沿AB方向从A运动到B的过程中(  )
A.电子在A点的电势能最大
B.电子在B点的电势能最小
C.电子受到的电场力一定先变小后变大
D.电子受到的电场力一定先变大后变小再变大

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.某运动员在参加110米跨栏比赛时采用蹲踞式起跑,发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重心.如图所示,假设运动员的质量为m,在起跑前进的距离S内,重心升高量为h,获得的速度为v,运动中阻力恒为f,则在此过程中(  )
A.运动员的机械能增加了$\frac{1}{2}$mv2B.运动员的机械能增加了$\frac{1}{2}$mv2+mgh
C.运动员的重力做功为W=mghD.运动员自身做功W=$\frac{1}{2}$mv2+mgh+fs

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码          B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码           D.交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h. 某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是:D.
A.用刻度尺测出物体下落高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过$v=\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过$h=\frac{v^2}{2g}$计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2,动能的增加量△Ek=$\frac{{m{{({h_3}-{h_1})}^2}}}{{8{T^2}}}$( 用题中所给字母表示 ).
④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图3所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是重锤下落时加速度的2倍.
已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为$\frac{f}{mg}$=$\frac{g-\frac{k}{2}}{g}=2.0$%(保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.某质点在0~3s内运动的v-t图象如图所示.关于质点的运动,下列说法正确的是(  ) 
A.质点在第1 s内的平均速度等于第2 s内的平均速度
B.t=3s时,质点的位移最大
C.质点在第2 s内的加速度与第3 s内的加速度大小相等,方向相反
D.质点在第2 s内的位移与第3 s内的位移大小相等,方向相反

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