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在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd,在木板的正中点放里一个质量为m的木块,如图所示.先以木板的ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ab边与桌面的夹角为θ=30°;再接着以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角也为 θ(ab边与桌面的夹角θ不变).在转动过程中木块在木板上没有滑动,则转动之后木块受到的摩擦力大小为(  )
分析:采用假设法研究:假设只以木块的ad边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,分析木块受到的摩擦力;假设只以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,分析木块受到的摩擦力再求出木块受到的摩擦力的大小.
解答:解:假设只以木块的ad边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,木块受到的摩擦力大小为mgsinθ,方向沿a→b;假设只以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,木块受到的摩擦力大小为mgsinθ,方向沿b→c.则先后这样转动后,木块受到的摩擦力的大小为f=
2
mgmgsinθ=
2
2
mg

故选B
点评:本题中木块受力分布不在同一平面内,而是在一个立体空间内,力图不好作,采用假设法借助空间想象力求解,比较简单.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.

(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M′;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;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.
③在小车中增加砝码,或
改变钩码数量
改变钩码数量
,重复②的操作.
(2)下表是他们测得的一组数据,其中M是M′与小车中砝码质量之和,|
v
2
2
-v12|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△E3=
0.600
0.600
,W3=
0.610
0.610
.(结果保留三位有效数字)
次数 M/kg |
v
2
2
-v12|/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
(3)根据表,我们在图中的方格纸上作出△E-W图线如图所示,它说明了
拉力(合力)所做的功近似等于物体动能的改变量
拉力(合力)所做的功近似等于物体动能的改变量

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在水平桌面上放置的U型金属导轨间串联一个充电量为Q0,电容为C的电容器,导轨间的宽度为L,现将一根质量为m的裸导体棒放在导轨上,方向与导轨垂直,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,当闭合开关S后导体棒将向右运动,设导轨足够长,接触处的摩擦忽略不计,关于棒的运动情况下列说法中正确的是(  )
A、由于电容器放电产生电流,导体棒先做匀加速运动,直到电量Q0放完后达到匀速运动
B、导体棒先做匀加速运动,后做匀减速运动,直到停止
C、导体棒先做加速度越来越小的加速运动,最后达到匀速运动
D、导体棒的最终速度大小为
BLQ0
m+CB2L2

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd,阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连.质量为m、电阻也为R的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一个质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现若从静止开始释放物块,用h表示物块下落的高度(物块不会触地),g表示重力加速度,其他电阻不计,则(  )
A、电阻R中的感应电流方向由c到a
B、物体下落的最大加速度为g
C、若h足够大,物体下落的最大速度为
2mgR
B2l2
D、通过电阻R的电量为
Blh
R

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,让小球依次沿同一轨道运动,通过描点画出小球做平抛运动的轨迹,为了能够准确地描绘出运动的轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的选项有
 

A.通过调节,使斜槽的末端的切线保持水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触
E.记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降
F.将球位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图所示在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图.量出ab长度L=20.00cm
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板与桌面的高度差h1=h
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00cm
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00cm,则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=
 
m/s.(已知重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=8t-2t2,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道.g=10m/s2,求:
(1)BP间的水平距离;
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;
(3)释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功.

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