【题目】跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为θ的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ),滑轮的摩擦不计,要使物体A静止在斜面上,求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)。
【答案】
【解析】
试题先选物体B为研究对象,它受到重力mBg和拉力T的作用,根据平衡条件有:
T=mBg ① (2分)
再选物体A为研究对象,它受到重力mg、斜面支持力N、轻绳拉力T和斜面的摩擦力作用,假设物体A处于将要上滑的临界状态,则物体A受的静摩擦力最大,且方向沿斜面向下,这时A的受力情况如图所示,
根据平衡条件有:
N-mgcosθ=0 ② (2分)
Tmax-fm- mgsinθ=0 ③ (2分)
由摩擦力公式知:fm=μN ④ (1分)
以上四式联立解得mB=m(sinθ+μcosθ) (2分)
再假设物体A处于将要下滑的临界状态,则物体A受的静摩擦力最大,且方向沿斜面向上,根据平衡条件有:
Tmin+fm- mgsinθ=0 ⑤ (2分)
①②④⑤四式联立解得mB="m(sinθ-μcosθ)" (2分)
综上所述,物体B的质量的取值范围是:
m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ) (1分)
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【题目】如图甲所示,平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场,纸面内单匝正方形线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始向右通过匀强磁场,ab边始终与虚线平行,线框中产生的感应电流随时间变化的规律如乙图所示,已知线框的边长为L=0.1m,总电阻为1Ω,则下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场过程中通过线框截面的电量为3×10﹣3C
B. 匀强磁场的磁感应强度为0.lT
C. ab边刚要出磁场时的速度大小为1m/s
D. 线框出磁场所用的时间约为0.93s
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【题目】下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法不正确的是( )
A. 图(甲):普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B. 图(乙):玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C. 图(丙):卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D. 图(丁):根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性
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【题目】甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:
(1)甲、乙、丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是_______;
(2)实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是 __________;
(3)实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图丁中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________ 。
(4)实验时,乙组同学得到的一条纸带如图戊所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,打点计时器所用电源的频率为50Hz,根据所标的测量数据可算得:小车的加速度为m/s2,打下2点时小车的速度为 _______m/s。
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【题目】如图所示,容器A和汽缸B都能导热,A放置在127 ℃的恒温槽中,B处于27 ℃的环境中,大气压强为p0=1.0×105 Pa,开始时阀门K关闭,A内为真空,其容积VA=2.4 L,B内活塞横截面积S=100 cm2,质量m=1 kg,活塞下方充有理想气体,其体积VB=4.8 L,活塞上方与大气连通,A与B间连通细管体积不计,打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部)。g取10 m/s2。试求:
(1)稳定后容器A内气体压强;
(2)稳定后汽缸B内气体的体积;
(3)活塞下移过程中,汽缸B内气体对活塞做的功。(不计摩擦)
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【题目】(14分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
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【题目】如图所示,质量M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块(可看做质点)放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f.现用一水平恒力F作用在滑块上,当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s.下列说法正确的是( )
A. 上述过程中,滑块克服摩擦力做功为fL
B. 滑块动能变化Fsfs
C. 滑块与木板组成的系统,内能增加了FL
D. 滑块与木板组成的系统,动能增加了F(s+L)fL
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【题目】一个圆锥摆的摆长为l,摆球质量为m,摆角为θ,当摆球从某一位置摆过1/4周的过程中,下面说法不正确的是( )
A. 重力的冲量为
B. 合力的冲量大小为
C. 拉力的冲量为零
D. 拉力做功为零
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【题目】小球A从离地面20m高处做自由落体运动,小球B从A正下方的地面上以20 m/s的初速度做竖直上抛运动。两球同时开始运动,在空中相遇,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 两球相遇时速度都是10 m/s,方向竖直向下
B. 两球相遇位置离地面高度为15 m
C. 开始运动1.5 s时相遇
D. 两球在空中相遇两次
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