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20.如图所示,质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上,斜面体的质量为M,斜面与物块无摩擦,斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ,现对斜面体施一个水平推力F,要使m相对斜面静止,推力 F应为多大?

分析 先以物体受力分析,由牛顿第二定律求得加速度,再对整体分析即可求得推力F.

解答 解:物块受两个力:重力mg、支持力FN,且两力合力水平向左,如图所示,由图可得:ma=mgtanθ,a=gtanθ      
再选整体为研究对象,根据牛顿第二定律得F-μ(M+m)g=(M+m)a
解得F═(M+m)g(μ+tanθ)       
答:推力F应为(M+m)g(μ+tanθ)      

点评 本题考查牛顿第二定律的应用,要注意正确选择研究对象,做好受力分析.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.一种测定风力的仪器原理如图所示,它的细长金属直杆一端固定于悬点O,另一端悬挂着一个质量为m的金属球.无风时,金属直杆自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属直杆将偏离竖直方向一定角度θ,风力越大,偏角越大.下列关于风力F与偏角θ、小球质量m之间的关系式正确的是(  )
A.F=mgsinθB.F=mgcosθC.F=mgtanθD.F=$\frac{mg}{tanθ}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.下列物体运动过程中满足机械能守恒的是(  )
A.降落伞和跳伞员同时减速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
C.物体沿着斜面匀速下滑D.物体在水中匀速上浮

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置.下列说法中正确的是(  )
A.在探究加速度与质量的关系时,应该改变拉力的大小
B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量
C.在探究加速度a与小车质量M的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-$\frac{1}{M}$ 图象
D.当小车的质量远大于盘和砝码的总质量时,不能近似认为细线对小车的拉力大小等于盘和砝码的总重力大小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合.现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,两水平线间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度为B,磁场高度为h,竖直平面内有质量为m,电阻为R的等边三角形线框,线框高为2h,该线框从如图所示位置由静止下落,已知A刚出磁场时所受的安培力等于线框的重力,则从A出磁场到CD边进磁场前的过程中,下列说法正确的是(  )
A.线框中有顺时针方向的感应电流
B.A出磁场瞬间,线框中感应电动势的大小为$\frac{\sqrt{3}mgR}{2Bh}$
C.A出磁场瞬间,线框下落的速度为$\sqrt{gh}$
D.全过程中产生的焦耳热为mgh

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.下列说法错误的是(  )
A.做曲线运动的物体的合力一定是变化的
B.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
C.做圆周运动的物体的加速度是变化的,方向一定指向圆心
D.平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.水平放置的光滑导轨上放置一根长为L,质量为m的导体棒ab,ab处在磁感强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R的电阻.现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为S时ab达最大速度v.此时撤除外力,最后ab静止在导轨上.在ab运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.撤除外力后,ab作匀减速运动B.合外力对ab做的功为FS
C.R上释放的热量为FS+mvD.R上释放的热量为FS

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω,长度L=0.4m的导体棒ab横放在U型金属架上,框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长.电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.此过程中MN上产生的热量Q=0.1J,设框架与水平面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则此时棒ab速度v和此过程棒ab发生的位移x各是(g取10m/s2)(  )
A.3m/s,0.275mB.2m/s,0.2mC.3m/s,0.325mD.2m/s,0.325m

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