【题目】魔术大师刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心,并在全国范围内掀起了魔术表 演的热潮。在学校科技节活动中,小张将―强磁铁藏在自己手中,对着用细线悬挂的金属小球,小球在他的指挥下飘动起来并做出各种运动,假设当隐藏的磁铁位于小球的左上方某一 位置时(磁铁到小球的连线与竖直方向夹角为30° ),细线偏离竖直方向的夹角也是30°, 此时小球处于静止状态,如图所示,已知小球的质量为m,小张(含磁铁)的质量为M,已知重力加速度为g,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)小张对到地面的压力和摩擦力大小各为多少?
【答案】(1) (2) Mg+
【解析】试题分析:小球处于静止状态,合外力为零,分析小球的受力情况,根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小;对人研究,分析受力情况,由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小。
(1)对小球进行受力分析如图所示:
设细线对小球拉力为F,磁铁对小吸引力为F',建立直角坐标系并进行正交分解,由平衡条件可得:
在水平方向上有:Fsin30°=F'sin30°
在竖直方向上有:Fcos30°+F’cos30°=mg
解得:F=F'=
(2)对小张和小球整体进行受力分析如图所示:
地面对小张的支持力为FN,摩擦力为f,建立正交坐标系并正交分解,根据平衡条件可得:
在水平方向上有:f=Fsin30°
在竖直方向上有:FN+Fcos30°=(M+m)g
解得:
根据牛顿第三定律,小张对地面的压力和摩擦力大小分别为和
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【题目】如图所示,在地月系统中,若忽略其他星球的影响,地球A和地月球B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,两者中心之间的距离为L,引力常数为G。若不断把月球上的矿藏搬运到地球上,经长时间开采后,地、月仍可看做是均匀球体且地月用间的距离不变,地月的总质量不变,则下列说法正确的是
A. 地月间的万有引力不变 B. 地月的运动周期不变
C. 月球的轨道半径增大 D. 地球的轨道半径增大
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【题目】如图所示,用推力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止不动,下列叙述中,正确的是
A. 力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力和反作用力
B. 物体的重力和墙壁对物体的摩擦力大小相等,方向相反
C. 力F越大,墙壁对物体的摩擦力越大
D. 若撤去力F,物体将以加速度a下落,其中加速度a小于重力加速度g
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【题目】如图,一个电子沿AO方向垂直射入匀强磁场中,磁场只限于半径为R的圆内.若电子速度为υ,质量为m,带电量为q,磁感应强度为B.电子经磁场偏转后从C点射出,∠AOC=120°,下面结论正确的是( )
A.电子经过磁场的时间为
B.电子经过磁场的时间为
C.半径R为
D.AC间的距离为
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【题目】如图所示,一个平行板电容器放在图中虚线框所示矩形区域的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面且与板面平行,金属板a与电源的正极相连.一个不计重力的带正电粒子以初动能E从左向右水平进入平行板中,并沿直线穿过两板区域.则下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合,a板稍向上平移,粒子将沿曲线运动,从极板右边穿出时的动能减少
B.保持开关S闭合,a板稍向上平移,粒子仍沿直线运动,从极板右边穿出时的动能不变
C.断开开关S,a板稍向下平移,粒子仍沿直线运动,从极板右边穿出时的动能不变
D.断开开关S,a板稍向下平移,粒子将沿曲线运动,从极板右边穿出时的动能增加
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【题目】如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上。细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢移动一段距离,斜面体始终静止.移动过程中( )
A. 细线对小球的拉力变大
B. 斜面对小球的支持力变大
C. 斜面对地面的压力变大
D. 地面对斜面的摩擦力变大
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【题目】在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中:现备有以下器材:
干电池1个,滑动变阻器,电压表,电流表,电键,导线若干.
(1)请将该实验所采用的电路图画在图1虚框中
(2)图2是根据实验数据画出的U﹣I图象.由此可知这个干电池的内阻为欧姆,短路电流为A.
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【题目】如图所示,左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里.一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子,沿与左边界PP′成θ=45°方向以速度v0垂直射入磁场.不计粒子重力,欲使粒子不从边界QQ′射出,v0的最大值可能是( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔10s漏下一滴,车在平直的公路上行驶,一同学根据路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向).下列说法正确的是( )
A. 当沿运动方向油滴始终均匀分布时,车可能做匀速直线运动
B. 当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车一定在做匀加速直线运动
C. 当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在减小
D. 当沿运动方向油滴间距逐渐减小时,车的加速度可能在增大
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