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轻绳一端系在质量为M=30kg的物体A上,另一端系在一个质量为m=2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环B上.现用水平力F拉住绳子上一点,使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ=530时,圆环恰好要下滑,求此时水平力F大小和杆与环间动摩擦因数μ.(设杆与环间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

4mg/3 ;0.8

解析试题分析:对物体m在O/点分析受力如图, 物体B处于平衡状态有:

在水平方向:Tsin530=F
在竖直方向:Tcos530=mg
由上两式解得:F=4mg/3
对系统整体分析受力如图,系统处于平衡状态有:
在水平方向:N=F
在竖直方向:f=mg+mAg
另:环A恰好要滑动,有 f="μN"
由上各式解得:μ=0.8
考点:共点力的平衡;整体及隔离法.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小环A和B,A与B间由细绳连接,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态,此情况下,B环与大环圆心O恰好处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平方向成30°夹角,已知B环的质量为m,求细绳对B环的拉力和A环的质量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,倾角为θ=30°的光滑导体滑轨A和B,上端接入一电动势E=3V、内阻不计的电源,滑轨间距为L=0.1m,将一个质量为m=0.03 kg,电阻R=0.5Ω的金属棒水平放置在滑轨上,若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场,当闭合开关S后,金属棒刚好静止在滑轨上,求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小.(重力加速度取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,固定在竖直平面的光滑绝缘圆环处于匀强电场中,场强方向与圆环平面平行且与水平方向成30°,环上与圆心O等高的A点套有一个质量为m,电荷量为+q的小球恰好处于平衡状态.(重力加速度为g),求:

(1)匀强电场的场强大小
(2)某时刻突然将电场方向变为竖直向下,场强大小不变,小球滑到最低点B时对环的压力大小

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示为一个等腰三角形斜面,底角为θ=37°,左右两侧斜面均粗糙,顶点c上安装有一个光滑的定滑轮。现在ac面上放一个重为10N的物体A,物体A和斜面间的动摩擦因数为μ1=0.3,为使物体A在斜面ac上作匀速运动,需通过一根细绳栓接一个物体B放在bc面上,物体B 与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.2。试求物体B的重力大小应为多大?(已知绳子与相应的斜面平行)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)  如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求

(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ=37o的固定斜面上.物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,求两次推力之比

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成角;现用一端固定的轻绳系一质量为的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为,如图所示,试求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?              

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,在倾角的斜面上放一木板,重为,板上放一重为的木箱,斜面上有一固定的挡板,先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧,然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力,使木板从木箱下匀速抽出,此时,绳子的拉力. 设木板与斜面间的动摩擦因数,求拉力的大小.

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