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16.如图所示,质量为m的物体在力F的作用下在水平面上的匀速运动,滑动摩擦因数为μ,求力F与水平面夹角为多大时力F有最小值.

分析 对物体受力分析,根据平衡条件求出F的表达式,结合数学知识求F为最小值时夹角的大小.

解答 解:根据平衡条件:
Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
得:F=$\frac{μmg}{cosθ+μsinθ}$.
由数学知识知:当θ=90°-arctan$\frac{1}{μ}$时,F有最小值Fmin=$\frac{μmg}{\sqrt{1+{μ}^{2}}}$,
答:力F与水平面的夹角为90°-$arctan\frac{1}{μ}$时,F有最小值.

点评 掌握物体的受力分析方法,还要注意相应几何知识的应用;若物体受力较多时,一般可以借助正交分解法得出平衡条件的公式.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F,而物体仍能保持静止时  斜面对物体的静摩擦力f、支持力N以及f和N的合力变化情况是(  )
A.f不一定增大,N一定增大B.N一定增大,f和N的合力不变
C.f、N、f与N的合力均一定增大D.N不一定增大,f与N的合力一定增大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10s时,速度表显示54km/h.求
(1)这时出租车离出发点距离;
(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度表显示108km/h时,出租车开始做匀速直线运动.若时间表显示10时12分35秒,此时计价器里程表示数应为多少?(出租车起动时,里程表示数为零)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.神舟十号飞船环绕地球做匀速圆周运动的周期为T.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响,求:
(1)地球的质量M;
(2)飞船距离地面的高度h.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,坐标空间中有场强为E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{qL}$的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,x轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的上边界,现有一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中坐标位置(O,-L)处,以初速度v0沿y轴正方向开始运动,不计粒子重力,已知量为:m,q,v0,B,L.求:
(1)带电粒子第一次运动到x轴时的速度大小和方向.
(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中磁场的宽度d最大为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示,在光滑、固定的水平杆上套着一个光滑的滑环m.滑环下通过一根不可伸长的轻绳悬吊一重物M,轻绳长为L,将滑环固定在水平杆上,给M一个水平冲量作用,使M摆动,且恰好刚碰到水平杆,问:
(1)M在摆动过程中,滑环对水平杆的压力的最大值是多少?
(2)若滑环m不固定,仍给M以同样大小的冲量作用,则M摆起的最大高度为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,在光滑水平面上固定一条形磁铁,有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动,如果发现小球做减速运动,则小球的材料可能是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.某地区多发雾霾天气,PM2.5浓度过高,为防控粉尘污染,某同学设计了一种除尘方案,用于清除带电粉尘.模型简化如图所示,粉尘源从A点向水平虚线上方(竖直平面内)各个方向均匀喷出粉尘微粒,每颗粉尘微粒速度大小均为v=10m/s,质量为m=5×10-10kg,电荷量为q=+1×10-7C,粉尘源正上方有一半径R=0.5m的圆形边界匀强磁场,磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外且大小为B=0.1T的,磁场右侧紧靠平行金属极板MN、PQ,两板间电压恒为U0,两板相距d=1m,板长l=1m.不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用,假设MP为磁场与电场的分界线.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,若y=cosα,则α=arccosy) 求:
(1)微粒在磁场中的半径r并判断粒子出磁场的速度方向;
(2)若粉尘微粒100%被该装置吸收,平行金属极板MN、PQ间电压至少多少?
(3)若U0=0.9V,求收集效率.
(4)若两极板间电压在0~1.5V之间可调,求收集效率和电压的关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

3.2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家海姆和诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究.他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V0.000.400.801.201.602.00
I/A0.000.100.180.340.380.48
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)、铅笔芯、稳压直流电源E(4V)、开关和带夹子的导线若干
(1)实验中所用电流表应选用A,电压表应选用C(用选项前字母表示).
(2)实验时要求尽量减小实验误差,测量电路图应选A.

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