题目列表(包括答案和解析)
6.如图所示,斜劈A静止放置在水平地面上.质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下运动.当F1方向水平向右,F2方向沿斜劈的表面向下时,斜劈受到地面的摩擦力方向向左.若物体B和斜面间没有摩擦力作用,则下列说法中正确的是
( )
A.若只撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
B.若只撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
C.若只撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力方向可能向右
D.若只撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变
[解析] A、B两者的受力如图所示,撤去F1,斜劈A所受的压力FN方向不变,只是大小减小了,那么地面对斜劈A的摩擦力大小变小,方向不变,故选项A、B错;若撤去F2,因物体B对斜劈A的压力FN大小方向均不变,则地面对斜劈A的摩擦力也就不变,故选项C错、D对.
[答案] D
5.(·河南巩义模似)如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为 ( )
A. B. C. D.
[解析] 由题意,α为30°时,物体A受静摩擦力作用,大小等于mgsin30°;α为45°时,物块A受滑动摩擦力作用,大小等于μmgcos45°;由mgsin30°=μmgcos45°,解出μ=.
[答案] B
4.(·江西南昌一模)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖向挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图所示是这个装置的截面图,若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.MN对Q的弹力逐渐减小
B.Q所受的合力逐渐增大
C.地面对P的摩擦力逐渐增大
D.P、Q间的弹力先减小后增大
[解析] 对Q进行受力分析如图所示,Q受重力(G)、P对它的支持力(FN)、挡板对它的弹力(F).FN=;F=Gtanα.当MN保持竖直且缓慢地向右移动时,α变大,FN、F均变大,但Q所受合力为零,故选项A、B、D均错;将A、B看做一个整体,因水平方向挡板对它们的弹力F变大,故地面对P的摩擦力逐渐增大,选项C正确.
[答案] C
3.(·湖北武汉4月调研)如图所示,轻绳上端固定在天花板上的O点,下端悬挂一个重为10N的物体A,B是固定的表面光滑的圆柱体.当A静止时,轻绳与天花板的夹角为30°,B受到绳的压力是 ( )
A.5N B.10N C.5N D.10N
[解析] 如图所示,圆柱体B受到的压力为T1、T2的合力,因为同一根绳上的张力处处相等,故T1=T2=GA=10N,又因为α=120°,故圆柱体B受到的压力:F=GA=10N,选项B正确.
[答案] B
2.(·河南周口模拟)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用向右滑动,长木板处于静止状态,已知木板与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是 ( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,木板便开始运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
[解析] 木板对木板向右的滑动摩擦力大小一定是μ1mg,对木板,由力的平衡,木板受地面给的向左的大小为μ1mg的静摩擦力作用,故选项A对,B错;当F增大时,木块与木板间的滑动摩擦力大小不变,故选项C错、D对.
[答案] AD
1.一个质量m=2.0kg的物体,放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止(g=10m/s2),下列论述正确的是 ( )
A.斜面受的压力减小5.0N
B.物体受到的合外力减小5.0N
C.物体受的摩擦力减小5.0N
D.物体对斜面的作用力减小5.0N
[解析] 物体受到的合力为零不变.由于物体受重力、拉力F、斜面对物体的作用力(含支持力和摩擦力)作用,且重力不变,当加上力F=5.0N时,物体对斜面的作用力减小5.0N.故选项D对.
[答案] D
18.(2010·河南省联考)用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路.开关S闭合时,有一质量为m,带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开开关S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球的电荷量发生变化,碰后小球带有和该极板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板,设两极板间距离为d,不计电源内阻,求:
(1)小球开始带什么电?小球开始在中点的电势是多少?电源电动势E为多大?
(2)小球与极板碰撞后的电荷量q′为多少?
[解析] (1)当S闭合时,小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,上极板电势高于下极板,对带电小球进行受力分析,可知小球带负电荷,
设电容器电压为U,则有:
=mg
U=·R=E
解得:U=,E=,则小球开始在中点的电势φ0==
(2)设断开S后,电容器的电压为U′,则U′=·R=
因为碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球的电荷量发生变化,所以对带电小球运动的全过程根据动能定理得:
q′U′-mg-q=0
解得:q′=q
17.如图所示为一种测定风力的仪器原理示意图,图中P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保持良好接触.无风时细金属丝与电阻丝在C点接触.此时电路中电流为I0;有风时金属丝将偏转一角度,偏转角度θ的大小与风力大小有关.已知风力方向水平向左,CO=H,CD=L,球质量为m,电阻丝单位长度的阻值为K,电源内阻和金属丝电阻均不计.金属丝偏转θ角时,电流表的示数为I′,此时风力大小为F,试写出:
(1)风力大小F与θ的关系式.
(2)风力大小F与电流表示数I′的关系式.
[解析] (1)设CE=x则小球平衡时,如图所示.有
F=mgtanθ.
(2)当无风时,由闭合电路欧姆定律可得
E=I0(R0+RCD)
又RCD=KL
所以E=I0R0+I0KL①
当有风时,由闭合电路欧姆定律可得
E=I′(R0+RDE)
又RDE=K(L-x)
且当有风时小球平衡后,由几何关系和平衡条件可得
tanθ==
所以E=I′(R0+KL-)②
联立①②式可得F=.
[答案] 见解析
16.如图所示的电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.求:
(1)电阻R2中的电流为多大?
(2)路端电压为多大?
(3)电源的电动势为多大?
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?
[解析] (1)电阻R2中的电流I=U2/R2
代入数据得I=1A
(2)外电阻R=R2+=15Ω
路端电压U=IR=15V
(3)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)
代入数据解得E=20V
(4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流
I′=E/(R1+R2+r)
电压表示数U′=I′(R1+R2)
代入数据解得U′=16V.
[答案] (1)1A (2)15V (3)20V (4)16V
15.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6V,电源内阻r=1Ω,电阻R=3Ω,重物质量m=0.10kg,当将重物固定时,电压表的示数为5V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V,求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦,g取10m/s2).
[解析] 设电动机内阻为r′
当将重物固定时I==1A
R+r′==5Ω,r′=2Ω
当重物不固定时I′==0.5A
P出=U′I′=2.75W,PR+Pr′=I′2(R+r′)=1.25W
所以对物体的功率P=P出-PR-Pr′=mgv,
解得v=1.5m/s
[答案] 1.5m/s
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