【题目】如图所示,位于竖直侧面的物体A的质量mA=0.5kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,物体B与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且轻绳的OB部分水平,OA部分竖直,取g=10m/s2 . 问:
(1)若用水平力F向左拉物体B,使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动,所需水平力是多大?
(2)若用与水平方向成37°角斜向左上的外力F′拉物体B,使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动,则所需外力F′是多大?此过程物体B对水平面的压力是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】
(1)解:若外力F水平,B向左匀加速运动时,A向上匀加速运动,受力分析如图1.
对A,根据牛顿第二定律得:FT﹣mAg=mAa
对B:
在水平方向,根据牛顿第二定律得:F﹣FT﹣μFN1=mBa
竖直方向,由平衡条件得:FN1﹣mBg=0
解得水平力大小:F=FT+mB(μg+a)
代入数据解得 F=10N,FT=6N
答:所需水平力是10N
(2)解:若拉力F斜向左上,受力分析如图2所示.
对A由(1)知FT=6N
对B:在水平方向,根据牛顿第二定律得:F′cos37°﹣FT﹣μFN=mBa
竖直方向:F′sin37°+FN﹣mBg=0
解得外力大小:F′= N≈10.9N
支持力大小:FN=mBg﹣F′sin37°=1×10﹣ ×0.6= N≈3.5N
根据牛顿第三定律得物体B对水平面的压力大小:FN′=FN≈3.5N
答:所需外力F′是10.9N.此过程物体B对水平面的压力是3.5N
【解析】(1)B向左匀加速运动时,A向上匀加速运动,分析两个物体的受力情况,对两个物体分别运用牛顿第二定律列式,联立可求得水平力的大小.(2)若拉力F斜向左上,再分析两个物体的受力情况,作出力图,由牛顿第二定律求解.
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【题目】如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上,A、B、C质量相等,且各接触面间动摩擦因数相同,用大小为F的力向左拉动C,使它以速度v匀速运动,三者稳定后弹簧测力计的示数为Ff.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. B对A的摩擦力大小为Ff,方向向左
B. A和B保持静止,C匀速运动
C. A保持静止,B和C一起匀速运动
D. C受到地面的摩擦力大小为F﹣Ff
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【题目】如图所示,传送带与水平成α=37°,传送带A、B间距L=5.8m,传送带始终以4m/s速度顺时针转动,将一小物体轻轻释放在A处,小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(取g=10m/s2)试求:
(1)刚释放时,小物体加速度的大小?
(2)小物体从A运动到B所需时间?
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【题目】一个英国人曾提出“人造天梯”的设想:在地球赤道正上方竖起一根足够长的“绳”,使“绳”随着地球同步自转,只要这根绳足够长,就不会坠落,可供人们沿绳攀登上天,即为“人造天梯”。某研究小组用如图所示模型探讨“天梯”的可能性,他们在“天梯”上离地心高于、等于和低于同步卫星高度处各取一小段,其质量分别为m1、m0和m2。设地球自转角速度为ω,地球半径为R。以下是研究小组分析论证,正确的是
A. 建“人造天梯”的设想从理论上是可行的,只要“人
造天梯”的高度大于某一确定高度便能直立赤道上空
供人们攀登
B. “人造天梯”上距地面高度恰好等于同步卫星高度的一小段(m0),其所需向心力为m0(R+r0)ω2
C. “人造天梯”上距地面高度大于同步卫星高度的一小段(m2),其所受地球引力小于随地球同步转动所需向心力,将有远离地心向上飘升趋势
D. 大量观察已证实地球自转速度慢慢减小。若只考虑地球自转因素影响,现在刚好能够直立于赤道上空“人造天梯”,若干年后“人造天梯”将会远离地心向上飘升
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【题目】如图所示,光滑固定斜面C倾角为θ,质量均为m的两物块A、B以某一初速度沿斜面一起向上做匀减速直线运动。已知物块A上表面是水平的,则在该减速运动过程中,下列说法正确的是
A. 物块B受到的静摩擦力水平向左 B. 物块B的机械能守恒
C. 物块B受到A的支持力大于mg D. A、B之间的静摩擦力大小为mg.sinθ cosθ
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【题目】如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
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【题目】某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与打点计时器相连,小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为.
(1)下列说法正确的是(______)
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足远小于的条件
D.在用图象探究小车加速度与质量的关系时,应作图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距、、、、、已量出,则小车加速度的计算式a=________________________.
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为__________ ,小盘的质量为__________ .(保留2位有效数字)
(4)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为___________. ()
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【题目】图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时的波形图,图乙是这列波中质点P的振动图线,则以下看法正确的是________
A.该波的传播速度为0.5m/s
B.该波的传播方向为沿轴负方向
C.每经过1s质点P经过的路程为0.4m
D.图甲中质点Q的振动方程为
E. 时质点P和质点Q对平衡位置的位移相同
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【题目】从地面将一质量为的物体以某一初速度竖直向上抛出,物体在运动过程中受到恒定大小的空气阻力,若取地面为重力势能的参考平面,则当物体上升过程中距地面高度为时,其动能与重力势能相等;当物体下降过程中距地面为时,其动能与重力势能相等,则以下看法正确的是(重力加速度为)
A. 物体上升的最大高度
B. 物体上升的最大高度
C.
D.
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