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1.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角.已知B球的质量为m,求:
(1)细绳对A球的拉力大小;
(2)剪断细绳瞬间圆环对A球的作用力大小.

分析 (1)对B球受力分析由几何关系可求得细绳对B球的拉力,也是绳子对A的拉力;
(2)再对A球分析,可求得A球的质量.剪断细线,求出小球在瞬间的合力.

解答 解:(1)对B球,受力分析如图所示
Tsin 30°=mBg
所以:T=2mG
(2)对A球,受力分析如图所示:
水平方向:Tcos 30°=NAsin 30°
在竖直方向:NAcos 30°=mAg+Tsin 30°
由以上方程解得:mA=2m
剪断细绳瞬间,对A球:N=mAgcos30°
解得:N=$\sqrt{3}mg$
答:(1)细绳对A球的拉力大小是2mg;
(2)剪断细绳瞬间圆环对A球的作用力大小是$\sqrt{3}$mg.

点评 连接体类的共点力的平衡一般在解题时都应分别对两物体进行受力分析,由作出的平行四边形找出力之间的关系,即可求解.以及掌握瞬时加速度的求法.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.甲车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,乙车以8m/s的速度与甲车平行同向匀速直线运动.甲车经过乙车旁边开始以大小为4m/s2的加速度刹车,从甲车开始刹车计时.求:
(1)乙车追上甲车前,两车相距的最大距离;
(2)乙车追上甲车所用的时间.

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16.如图所示,物块被两根轻质弹簧水平拉住处于静止状态,已知物块重量为100N,与水平地面间的最大静摩擦力为42N,动摩擦因数μ=0.4,弹簧A的拉力为50N,弹簧B的拉力为30N,两弹簧的伸长量均为5cm.求:
(1)弹簧B的劲度系数;
(2)若剪断轻质弹簧A的瞬间,物块所受的摩擦力大小和方向;
(3)若剪断轻质弹簧B的瞬间,物块所受的摩擦力大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色胶带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示.(本题取g=9.8m/s2,表格中M为直尺质量)
△ti
(10-3s)
vi=$\frac{d}{{△{t_i}}}$(m•s-1△Eki=$\frac{1}{2}Mv_i^2-\frac{1}{2}$Mv12△hi(m)Mg△hi
11.213.13
21.153.310.58M0.060.58M
31.003.782.24M0.232.25M
40.954.003.10M0.323.14M
50.904.224.00M0.414.02M
(1)请将表格中数据填写完整
(2)通过实验得出的结论是:在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量.
(3)从表格中数据可知,直尺上黑色胶带通过光电门的瞬时速度是利用vi=$\frac{d}{{△{t_i}}}$求出的,由于d不是足够小,导致△Eki的值比真实值偏大(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,一光滑且足够长的斜面固定在地面上,斜面倾角θ=30°,平行于斜面的轻弹簧劲度系数为k=800N/m,一端固定在斜面底端,另一端与物块A拴接,物块B沿斜面叠放在物块A上但不粘连.物块A质量mA=1.5kg、物块B质量mB=10.5kg,初始t0=0时刻两物块均静止.现用平行于斜面向上的拉力拉动物块B,使B做匀加速运动.已知力F在t=0.2s内是变力,在0.2s后是恒力;弹簧始终在弹性限度内,且弹簧形变量等大时弹性势能也等大,g取10m/s2.求:
(1)弹簧压缩量的最大值;
(2)物块A与物块B分离时弹簧的压缩量大小;
(3)在物块A的路程为9cm时物块A的速度.(结果可以用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图,物体A静止在斜面B上,下列说法正确的是(  )
A.斜面B对物块A的弹力方向是竖直向上的
B.物块A对斜面B的弹力是物块A重力的一个分力
C.斜面B对物块A的弹力方向是垂直斜面向上的
D.物块A对斜面B的弹力方向跟物块A恢复形变的方向是相反的

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13.如图所示为测量物块与水平固定桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,细线平行于桌面,已知物块和遮光板的总质量为M,重物质量为m,遮光板的宽度为d,两光电门之间的距离为s,重力加速度为g,让物块从光电门1的左侧由静止释放,分别测出遮光板通过光电门1、2所用的时间t1、t2,用遮光板通过光电门的平均速度表示遮光板竖直中线通过光电门的瞬时速度.
(1)利用实验中已知量和测量量,可得到物块运动加速度大小的表达式为a=$\frac{d^2}{2s}(\frac{1}{t_2^2}-\frac{1}{t_1^2})$;
(2)物块与水平桌面之间的动摩擦因数μ的表达式为μ=$\frac{m}{M}-\frac{{(M+m){d^2}}}{2Mgs}(\frac{1}{t_2^2}-\frac{1}{t_1^2})$;
(3)实际上,遮光板通过光电门时的平均速度小于(填“大于”、“小于”或“等于”)遮光板竖直中线通过光电门时的瞬时速度,由此会产生误差,请你写出减小这一误差的方法减小遮光片的宽度d.

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10.在做“验证机械能守恒定律”的实验时,得到了如图所示的一条纸带,O点为刚释放重物时打下的点,打点计时器打A、N两点的时间间隔为T,打A、B两点的时间间隔是2T(T为打点周期),OA之间还有若干点未画出,OA、ON和OB的距离分别是dn-1、dn和dn+1.设重物的质量为m,重力加速度为g,则:
(1)重物从开始下落到打N点时,重力势能的减少量为△Ep=mgdn,动能的增加量为△Ek=$\frac{1}{2}m{(\frac{{d}_{n+1}-{d}_{n-1}}{2T})}^{2}$.
(2)由于实验中存在阻力,△Ep大于(填“大于”、“等于”或“小于”)△Ek

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11.如图1,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图2所示的场强大小和方向是周期性变化的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10m/s2)求:

(1)物块在前2s内加速度的大小;
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