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【题目】如图所示,半径为R的圆筒内壁光滑,在筒内放有两个半径为r的光滑圆球PQ,且R=1.5r。在圆球Q与圆筒内壁接触点A处安装有压力传感器。当用水平推力推动圆筒在水平地面上以v0=5 m/s 的速度匀速运动时,压力传感器显示压力为25 N;某时刻撤去推力F,之后圆筒在水平地面上滑行的距离为x=m。已知圆筒的质量与圆球的质量相等,取g=10 m/s2。求:

(1)水平推力F的大小;

(2)撤去推力后传感器的示数。

【答案】(1)75 N (2)0

【解析】

(1)系统匀速运动时,圆球Q受三个力作用如图所示,

其中传感器示数F1=25 N。设PQ球心连线与水平方向成θ角,则

则圆球重力mgF1tanθ

由①②式解得θ=60°,

当撤去推力F后,设系统滑行的加速度大小为a,则

系统水平方向受到滑动摩擦力,由牛顿第二定律得μMgMa

系统匀速运动时FμMg

其中Mg=3mg,由③④⑤⑥解得F=75N

(2)撤去推力后,对球Q,由牛顿第二定律得

解得FA=0,即此时传感器示数为0

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,四分之一圆轨道OA与传送带相切相连,下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内。圆轨道OA的半径,传送带长,圆轨道OA光滑,ABCD间的高度差为。一滑块从O点静止释放,当滑块经过B点时(无论传送带是否运动),静止在CD上的长为的木板(此时木板的末端在B点的正下方)在的水平恒力作用下启动,此时滑块落入木板中,已知滑块与传送带的摩擦因数,木板的质量,木板与CD间的摩擦因数为,求:

1)如果传送带静止,求滑块到达B点的速度。

2)如果传送带静止,求的取值范围。

3)如果传送带可以以任意速度传动,取,试判断滑块还能否落在木板上。

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【题目】如图,一名学生将球丛同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是

A. 从抛出到撞墙,第一次球在空中运动的时间较短

B. 篮球第二次撞墙的速度比第一次大

C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等

D. 篮球第一次抛出时的速度一定比第二次大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一个底面粗糙、质量为M的斜劈放在粗糙的水平面上,斜劈的斜面光滑且与水平面成30°;现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,求:

(1)当斜劈静止时绳子的拉力大小;

(2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈支持力的μ,当斜劈刚好不滑动时,μ的值。

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【题目】某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则,他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端与细绳连接,结点为O,细绳下挂一重物,两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时,先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上,另一条橡皮筋任其下垂,如图甲所示;再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上,如图乙所示。

(1)为完成实验,下述操作中必需的是________.

A.两橡皮筋的另一端连接的细绳ab长度要相同

B.要测量橡皮筋的原长

C.要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度

D.要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向

E.要记录图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向

(2)对该实验两条相同的橡皮筋的要求的理解正确的是________.

A.橡皮筋的材料和原长相同即可

B.橡皮筋的材料和粗细相同即可

C.橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同

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【题目】如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径R=0.3 m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m,θ=60°,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2 m,g10m/s。

(1)摆线能承受的最大拉力为多大?

(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求摆球与粗糙水平面间动摩擦因数μ的范围。

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【题目】客机的紧急出口处有一个狭长的气囊,发生意外时气囊可以自动充气,生成一条连接出口和地面的斜面。乘客在气囊上的滑行可以简化成以下模型:如图:固定斜面AC的倾角θ=370,AC的长L=9m,质量m = 50kg的物块从A端由静止开始沿斜面下滑。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin370=0.6 ,cos370=0.8,重力加速度为g=10m/s2。求:

(1)物块对斜面压力的大小和方向;

(2)物块下滑时的加速度大小;

(3)物块从A滑行到C所用的时间。

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【题目】甲、乙两车从同一地点出发同向运动,其v-t图象如图所示.下列说法正确的是 ( )

A. 甲、乙两车都做初速度为零的匀加速运动,且甲的加速度比乙的小

B. 图中P点表示两车到达空间同一点

C. 0~4s内两车逐渐远离

D. 4s之后乙一直在甲的后面

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【题目】如图所示,Q1Q2带等量正电荷,固定在绝缘水平面上,在其连线上有一光滑绝缘杆,杆上套一带正电的小球,杆所在的区域存在一个匀强磁场,方向如图所示,小球重力不计.现将小球从图示位置由静止开始释放,在小球运动过程中,下列说法中正确的是( )

A. 小球所受的洛伦兹力大小变化,但方向不变

B. 小球的加速度将不断变化

C. 小球所受洛伦兹力将不断变化

D. 小球速度一直增大

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