【题目】如图,将一木块置于电子平台秤上,台秤的读数如图甲所示.然后用一个斜向上的拉力作用于木块上,当木块刚要运动时台秤的读数如图乙所示,已知拉力与水平方向的夹角为37°,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)拉力的大小为多少牛顿?
(2)木块与台秤间的动摩擦因数μ
(3)如果保持拉力的大小不变,将拉力与水平方向的夹角变为53°,木块能否被拉动,请通过计算说明原因?
【答案】(1)F=30N(2)μ=0.75(3)不会被拉动
【解析】试题分析:(1)(2)在图甲中,物体受重力和支持力,处于平衡状态,故台秤读数等于质量;图乙中,物体受重力、拉力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列式求解静摩擦力和拉力;
(3)受力分析后采用正交分解法求解支持力,根据f=μN求解最大静摩擦力,与拉力的水平分力比较来判断是否能够拉动物体.
解:(1)(2)根据甲图中台秤的读数可知木块的质量为5.00kg;
用与水平方向的夹角为37°的力拉木块时,木块受到重力、台秤的支持力和摩擦力、手的拉力作用处于平衡状态,如图所示:
根据平衡条件,采用正交分解法,有:
竖直方向:Fsin37°+N=G
水平方向:f=Fcos37°
其中:f="μ" N
联立解得:F=30N
μ=0.75
(3)拉力与水平方向的夹角变为53°,此时木块受到重力、台秤的支持力和摩擦力、手的拉力作用,采用正交分解法,有:
Fsin53°+N′=G
f′="μ" N′
因为f′>Fcos53°,所以木块不会被拉动.
答:(1)拉力的大小为30牛顿;
(2)木块与台秤间的动摩擦因数μ为0.75;
(3)如果保持拉力的大小不变,将拉力与水平方向的夹角变为53°,木块能被拉动,原因如上.
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【题目】三个相同的物体叠放在水平面上,B 物体受到水平拉力的作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 各个接触面一定都是粗糙的
B. A 与B 的接触面可能是光滑的
C. C 与水平面的接触面可能是光滑的
D. B 与C、C 与水平面的接触面一定是粗糙的
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【题目】如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0 , 轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则( )
A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0
C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0
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【题目】在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0t0时间内,导线框中( )
A.感应电流方向为顺时针
B.感应电流方向为逆时针
C.感应电流大小为
D.感应电流大小为
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【题目】甲、乙两物体先后从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v﹣t图象如图所示,由图可知,下列说法错误的是( )
A. 甲比乙运动得快,且早出发,所以乙追不上甲
B. t=20s时,乙追上了甲
C. t=10s时,甲与乙间的间距最大
D. 在t=20s之前,甲比乙运动得快,t=20s之后乙比甲运动得快
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【题目】如图所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的最小磁感应强度的大小、方向为( )
A.B= tanθ、竖直向上
B.B= tanθ、竖直向下
C.B= sinθ、平行悬线向下
D.B= sinθ、平行悬线向上
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【题目】遂宁观音湖隧道设计长度为2215m,设计时速为50km/h.一在隧道中行驶的汽车A以vA=4 m/s的速度向东做匀速直线运动,发现前方相距x0=7 m处、以vB=10 m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a=2 m/s2,从此刻开始计时,若汽车A继续匀速不采取刹车措施,求:
(1)汽车A追上汽车B前,A、B两汽车间的最远距离;
(2)汽车A恰好追上汽车B需要的时间.
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【题目】如图空间存在两个相邻的磁感应强度大小相等方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L,现将宽度也为L的矩形闭合线圈从图示位置垂直磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受安培力随时间变化的图象是:(规定线圈中逆时针为电流正方向,线圈受安培力方向向左为正方向)( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】在做“探究力的平行四边形定则”实验时:
(1)除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔外,还必须有____________和____________.
(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须(____)
A.每次把橡皮条拉到同样的位置 B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数 D.每次记准细绳的方向
(3)某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与绳套结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值,________是力F1与F2的合力的实验值.通过把F和F′进行比较,可以验证平行四边形定则.
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