【题目】(9分)如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当物块在斜面上滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向?
【答案】见解析
【解析】由匀加速运动的公式v2-v02=2as,得物块沿斜面下滑的加速度为:
a=v2/(2s)=1.42/(2×1.4)=0.7m/s2
由于a<gsinθ=5米/秒,可知物块受到摩擦力作用。分析物块受力,它受三个力,如图所示,对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律,有:
mgsinθ-f1=ma ②
mgcosθ-N1=0 ③
分析木楔受力,它受五个力作用,如图所示,对于水平方向,由牛顿定律,有:
f2+f1cosθ-N1sinθ=0,④
由此可解得地面作用于木楔的摩擦力:
f2=N1sinθ-f1cosθ=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(2/3)=0.61N此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向)
本题考查匀变速直线运动公式的应用,物体匀加速下滑,由速度与位移的关系式可求得加速度大小,由于此加速度小于gsinθ可判断物体一定受摩擦力作用,分析物体的受力情况,建立直角坐标系,在垂直斜面方向上受力平衡,在沿着斜面方向上合外力提供加速度,由此可求得摩擦力和正压力大小,再以木楔为研究对象,水平方向受力平衡,可求得地面对木楔的摩擦力大小
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【题目】电场中的某一点,当放入负点电荷时受到的电场力向左,则下列说法正确的是( )
A. 当放入正点电荷时,该点场强向右;当放入负电荷时,该点场强向左
B. 该点的场强方向一定向右
C. 该点的场强方向一定向左
D. 该点的场强方向可能向左,也可能向右
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【题目】如图所示,光滑金属导轨ab和cd构成的平面与水平面成θ角,导轨间距Lac=2Lbd=2L,导轨电阻不计.两金属棒MN、PQ垂直导轨放置,与导轨接触良好.两棒质量mPQ=2mMN=2m,电阻RPQ=2RMN=2R,整个装置处在垂直导轨向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒MN在平行于导轨向上的拉力作用下沿导轨以速度υ向上匀速运动,PQ棒恰好以速度υ向下匀速运动.则( )
A. MN中电流方向是由M到N B. 匀速运动的速度υ的大小是 C. 在MN、PQ都匀速运动的过程中,F=3mgsinθ D. 在MN、PQ都匀速运动的过程中,F=2mgsinθ
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【题目】磁场中某点的磁感应强度的方向
A. 放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B. 放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
C. 放在该点的小磁针静止时N极所指的方向
D. 通过该点磁场线的切线方向
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【题目】如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后,电动机驱动风叶旋转,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风,下列说法正确的是( )
A.电热丝的电阻为55 Ω
B.电动机的电阻为 Ω
C.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒钟消耗的电能为120 J
D.当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为1120 J
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【题目】图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是( )
A. 波速为0.5m/s
B. 波的传播方向向右
C. 0~2s时间内,P运动的路程为8cm
D. 0~2s时间内,P向y轴负方向运动
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【题目】如图为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t,在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时,速度方向偏转角为60°,根据上述条件可求下列哪几种物理量( )
①带电粒子的比荷 ②带电粒子在磁场中运动的周期
③带电粒子在磁场中运动的半径 ④带电粒子的初速度.
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
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【题目】中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重.其中客观原因是电网陈旧老化,近年来进行了农村电网改造。为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格,以下措施中切实可行的是
A. 提高输电电压 B. 应用超导材料做输电线
C. 提高输送功率 D. 减小输电导线的横截面积
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