练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    17．如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与竖直方向的夹角为θ（0°≤θ≤90°），一质量为m的小圆环套在直杆上．给小圆环施加一于该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放．改变直杆和竖直方向的夹角θ，当直杆与竖直方向的夹角为60°时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则（　　）
    A．恒力F一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向
    B．恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角30°斜向右下的方向
    C．恒力F的最小值为$\frac{1}{2}$mg
    D．若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小为$\sqrt{3}$mg

    分析 根据题意，结合牛顿第二定律，可知，力与重力的合力方向一定沿杆的方向，再依据矢量的合成法则，及三角知识，即可求解．

    解答 解：A、根据题意，小圆环在直杆上运动的时间最短，则加速度最大，即力与重力的合力方向沿杆的方向，那么恒力F的方向不确定，故A错误；
    B、由于小圆环在直杆上运动的时间最短，即加速度方向沿杆的方向，而恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹30°斜向右下的方向，即为杆的方向，故B正确；
    C、合力F合与mg、F三力可构成矢量三角形，如下图所示：

    由图可知，当F与F合垂直时，即与斜面垂直时，F有最小，则有：Fmin=mgsin60°=$\frac{\sqrt{3}mg}{2}$，故C错误；
    D、要使时间最短，则加速度最大，即不论F多大，沿何种方向，确定的力F与mg的合力方向沿杆向下，
    当恒力F的方向水平向右，如图所示的受力，

    则有：F=$\frac{mg}{tan30°}$=$\sqrt{3}$mg，故D正确；
    故选：BD

    点评 考查受力分析与运动分析的应用，掌握牛顿第二定律的内容，理解矢量的合成法则与三角知识的运用，注意时间最短，即加速度沿杆的方向是解题的突破口．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．质量为m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0=36m/s沿着斜面向上运动，斜面足够长，倾角为37°，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑块向上运动的过程中，某段时间内的v-t图象如图所示（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．
    （1）求滑块上滑过程中的加速度的大小；
    （2）求滑块所受外力F；
    （3）当滑块到达最高点后是否立即下滑，若不能下滑，请说明理由，若能够下滑，求出滑块从出发到回到斜面底端的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图，P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO'转动，长度为l的缆绳一端悬挂在转盘边缘，另一端栓接一质量为m的小球，转盘静止时缆绳顶端与转轴间的距离为d，现让转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后小球与转盘一起做匀速圆周运动，且缆绳与转轴在同一竖直面内．此时缆绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力及缆绳重力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
    A．小球与转盘一起做匀速圆周运动时，小球受到缆绳的拉力大小为mgcosθ
    B．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，缆绳对小球做的功为$\frac{1}{2}$mgdtanθ
    C．小球从静止到做匀速圆周运动的过程中，缆绳对小球做的功为$\frac{1}{2}$mg（d+lsinθ）tanθ+mgl（1+cosθ）
    D．如果圆盘稳定转动时的角速度不变，换一个质量更大的小球随其转动，稳定时缆绳与竖直方向的夹角θ不变

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，一长L=2m、质量M=4kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘l=5m，木板的正中央放有一质量为m=1kg的小物块（可视为质点）．已知木板与地面、物块与木板间动摩擦因数均为μ1=0.4，．现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为48N，g取10m/s2，试求：
    （1）F作用了1.2s时，木板的右端离平台边缘的距离；
    （2）要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．如图所示，长木板B在水平地面上向左运动，可视为质点的滑块A在B的上表面向右运动．A、B两物体的质量相同，A与B之间的动摩擦因数为μ1=0.2，B与水平地面间的动摩擦因数为μ2=0.3．在t=0时刻A的速度v1=2m/s水平向右、B的速度v2=13m/s水平向左．设最大静摩擦力等滑动摩擦力，A未从B上滑离，g=10m/s2．从t=0时刻起，求：
    （1）A相对于地面向右运动的最大距离；
    （2）两物体都停止运动所经历的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，倾角θ=30°足够长的斜面顶端固定一光滑定滑轮，轻绳跨过定滑轮，两端分别连接钩码和带凹槽的木块，木块的凹槽内放置一个钩码，两钩码的质量均为m=0.1kg，木块沿斜面向下匀速运动，速度大小为v0=10m/s，已知木块与斜面间动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$，重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）木块的质量M；
    （2）若迅速将凹槽内的钩码挂到左侧钩码上，不计此过程中对系统速度的影响，木块经多长时间速度减为零．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．从空中竖直下落的小球越来越快，运动过程中受重力和阻力，则小球受到的阻力（　　）
    A．大于重力B．小于重力C．等于重力D．无法确定

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，倾角为45°的斜面体静止在水平地面上，斜面上有一物块沿光滑面向下做匀加速运动，若将斜面的倾角增大，则（　　）
    A．物体对斜面体的压力变大B．斜面体对地面的压力变大
    C．斜面体对地面的压力不变D．水平面对斜面体的摩擦力变小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．如图所示，两平行金属板水平放置，两板间电压为U，极板长度为L，两板间距离为d．一氢原子核（电量为e，质量为m）以速度v沿着水平线oa方向进入，最后打在屏上的b点，a、b间距为y，则有（　　）
    A．如果增大U，增大d，则y一定会增大
    B．如果增大L，增大d，则y一定会增大
    C．如果一氘核（电量为e，质量为2m）以相同的速度进入，则y不变
    D．如果一氘核（电量为e，质量为2m）以相同的动能进入，则y不变

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案