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13.倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置,需用一个水平推力F作用于球上,F的作用线通过球心,设球受到的重力为G,竖直墙对球的弹力为N1,斜面对球的弹力为N2,则下列说法正确的是(  )
A.只要F足够大,N2可以为零B.N2一定大于N1
C.N2一定大于GD.N2可能等于F

分析 对球受力分析,然后根据共点力平衡条件,运用正交分解法,结合几何关系分析求解.

解答 解:对球受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有
N1+N2cos45°=F
N2sin45°-mg=0
解得
N1=F-mg,
N2=$\sqrt{2}$mg,
则N2一定不为零且大于G,N2可能等于F,不一定大于N1,故CD正确.
故选:CD

点评 本题关键是对小球受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置.半径为R的光滑半圆管道(管道内径远小于R)竖直固定于水平面上,管道最低点B恰与粗糙水平面相切,弹射器固定于水平面上.某次实验过程中,一个可看作质点的质量为m的小物块,将弹簧压缩至A处,已知A、B相距为L.弹射器将小物块由静止开始弹出,小物块沿圆管道恰好到达最髙点C.已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ,重力加速度为g,求:
(1)小物块到达B点时的速度vB及小物块在管道最低点B处受到的支持力;
(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功;
(3)弹射器释放的弹性势能Ep

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,质量为M的三角形木块A静止在水平面上,其左右两斜面光滑,一质量为m的物体B沿倾角α=30°的右侧斜面加速下滑时,三角形木块A刚好保持静止,则当物块B沿倾角β=60°的左侧斜面下滑时,下列说法中正确的是(  )
A.A仍然静止不动,地面对A的摩擦力两种情况下等大
B.A仍然静止不动,对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小
C.A将向右滑动,若使A仍然静止需对其施加向左侧的作用力
D.若α=45°角,物块沿右侧斜面下滑时,A将滑动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.(1)图甲为某同学做“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,一端带有定滑轮的木板直接放在水平桌面上,细线与长木板平行.在研究小车(含砝码)质量不变,加速度和作用力的关系时,他先后五次改变砂和砂桶的总质量,测出相应的加速度a.在第一次测量时,砂和砂桶的总质量为m1,小车质量M=20m1,以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂子,已知△m=$\frac{{m}_{1}}{2}$.若把砂和砂桶的总重力作为小车所受合力F的大小,按这五组数据画出的a-F图象可能是下列图乙中的C.

(2)该实验还存在一个较大的系统误差,是由砂和砂桶的总重力不等于小车受到的拉力引起的.设砂和砂桶的总重力为F,小车真正受到的拉力为F.若定义$\frac{|{F}_{测}-{F}_{真}|}{{F}_{真}}$×100%为拉力测量的百分误差,现要求百分误差不大于5%,则当小车的总质量为200g时,砂和砂桶的总质量最大不能超过10g.

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8.如图所示,质量m=3kg的物体静止在光滑的水平地面上,现用F=9N的向右的水平拉力作用在物体上,则物体加速度的大小为3m/s2,5s末的速度大小为15m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.为了响应“地球一小时”的活动,某校学生组织了一次自制水果灯比赛,小明同学自制的橙子电池成功点亮了一个LED小灯泡(如图甲所示),在实验成功后,小明为了测量橙子电池的电动势和内阻进行了多次实验,他设计的电路图如图乙所示.
若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0-0.6A,内阻R1=1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程0-0.6mA,内阻R2=800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0-600μA,内阻未知)
D.变阻箱(0-9999Ω)

①为了能尽可能准确测定“橙子电池”的电动势和内阻,实验中电流表应选择B(填器材前的字母代号).
②小明同学测出了多组数据并记录在下表
R(×103Ω) 0.51.01.52.02.53.0
 I(mA)0.530.410.330.280.240.21
 $\frac{1}{I}$(×103A-11.892.443.033.574.174.76
他应该作R-I图象,还是作R-$\frac{1}{I}$的图象?R-$\frac{1}{I}$图象.
③请将小明获得的数据在图中作出图象.
④则由图线可以得到被测水果电池的电动势E=0.84V,内阻r=0.50×103Ω.(结果均保留两位有效数字)

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5.某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材,测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图所示,带滑轮的长木板水平放置,力传感器固定在墙上,轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮,一端与力传感器连接,另一端竖直悬挂一沙桶,沙桶距地面足够远.调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行,不计轻绳与各滑轮之间的摩擦.

(1)实验时,一定要进行的操作是(  )(填选项前的字母)
A.将长木板右端垫高以平衡摩擦力
B.使沙河沙桶的总质量远小于滑块质量
C.将打点计时器接交流电源
D.用天平测沙和沙桶的总质量
(2)实验时,记录力传感器的示数F,用天平测出滑块质量m,由纸带上的点求出加速度a,根据这些数据,可以得出滑块和木板间的动摩擦因数的表达式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$.(重力加速度为g)

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2.某同学用如甲图所示的电路测定电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待    测电源E,电阻箱R(最大阻值99.99Ω),定值电阻R0(阻值为2.0Ω),电压表(量程为    3V,内阻约为2kΩ),开关S.
实验步骤:将电阻箱阻值调到最大,先闭合开关S,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R,以$\frac{1}{U}$为纵坐标,R为横坐标,作$\frac{1}{U}-R$图线(如图乙).

(1)E为电源电动势,r为电源内阻,写出$\frac{1}{U}-R$关系表达式(用E、r、R0表示)$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E{R}_{0}}•R$+$\frac{{R}_{0}+r}{E{R}_{0}}$.
(2)根据图线求得电源电动势E=5.7V,内阻r=3.7Ω.(保留两位有效数字)
(3)用该种方法测电源电动势存在系统误差,产生系统误差的原因是电压表的分流作用.

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3.下列说法正确的是(  )
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
C.外界对物体做功,物体内能一定增加
D.当分子间的距离增大时,分子力一定减小
E.有些单晶体在不同方向上有不同的光学性质

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