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11.如图,在水平粗糙横杆上,有一质量为m的小圆环A,用一细线悬吊一个质量为m的球B.现用一水平拉力缓慢地拉起球B,使细线与竖直方向成37°角,此时环A仍保持静止(sin37°=0.6°,cos37°=0.8).求:
(1)水平拉力F的大小;
(2)横杆对环的支持力和摩擦力的大小.

分析 (1)对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解;
(2)对小环和小球整体受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解.

解答 解:(1)取小球为研究对象进行受力分析,受到拉力F、重力G、细线拉力FT,由平衡规律得:

FTsin37°=F
FTcos37°=mg
联立解得:
F=0.75mg   
(2)取AB组成的系统为研究对象,受到总重力、支持力、拉力和滑动摩擦力,如图

根据共点力平衡条件,有
FN=2mg
Ff=F
故横杆对环的支持力大小为2mg,方向竖直向上,环受到的摩擦力大小为0.75mg,方向水平向左.
答:(1)水平拉力F的大小为0.75mg;
(2)横杆对环的支持力为2mg,摩擦力的大小为0.75mg.

点评 本题关键在于运用整体法和隔离法对整体和小球受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解,对于研究对象的灵活选择,有时可以使问题大大简化,起到事半功倍的效果.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.水的摩尔质量为M=18g/mol,水的密度为ρ=103kg/m3,阿伏伽德罗常数为NA=6×1023/mol,则V=1cm3的水中有多少个水分子(保留一位有效数字).

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18.从公式an=$\frac{{v}^{2}}{r}$看,向心加速度与圆周运动的半径成反比;从公式an2r看,向心加速度与半径成正比,这两个结论是否矛盾,请从以下两个角度讨论这个问题.
(1)在y=kx这个关系中,说y与x成正比,前提是什么?
(2)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C.其中哪两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比”,哪两适用于“向心加速度与半径成反比”?做出解释.

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15.如图所示,2012年6月16日18时37分24秒,在酒泉卫星发射中心,长征二号F运载火箭载着神州九号宇宙飞船发射升空,18时40分,助推器成功分离,若假设助推器与火箭分离前,火箭匀加速直线上升,且加速度大小a=5m/s2,忽略空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)助推器上升的最大高度H.
(2)助推器与火箭分离到落回地面经历的时间t(计算结果取整数)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.某物理学习小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图1,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=0.496m/s2 (保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有CD.(填入所选物理量前的字母)
A、木板的长度L   B、木板的质量m1  C、滑块的质量m2 
D、托盘和砝码的总质量m3  E、滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是天平.
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g),与真实值相比,测量的动摩擦因数偏大 (填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图是磁流体发电机的示意图,平行金属板间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,大量等离子体以某一速度平行于金属板垂直射入磁场中,下列说法正确的是(  )
A.上板带正电
B.上板带负电
C.仅增大磁感应强度的大小,发电机的电动势将变大
D.仅将变阻器滑动触头向上移动,发电机的电动势将变小

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体受力F的关系”的实验装置示意图如图1所示,实验中用拉力传感器记录小车所受拉力大小,在长木板上相距L=48.0cm的A、B两个位置分别安装速度传感器1和2,用以记录小车到达A、B两位置时的速率.

(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾角角度,以平衡小车受到的摩擦力,在不挂钩码的情况下,轻推小车,看小车是否做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自O点静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)表中记录了实验测得的几组数据,(vB2-vA2)是两个速度传感器记录速率的平方差,用本题中设定的物理量表述加速度,其表达式a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$.
次数F(N) (vB2-vA2)(m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34 2.44
42.624.654.84
53.005.495.72
(3)请根据表中提供的数据,在如图2“a-F”坐标系中描点作图,作出“a-F”图象.
(4)从理论上来看“a-F”图象是过原点的一条直线,本次实验得到的图线却不过坐标原点,其中原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.

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