2. 如图3-A-2所示将质量为ml和m2的物体分置于质量为M的物体两侧,均处于静止状态m1>m2,,则 ( )
A.ml对M的正压力一定大于m2对M的正压力
B.ml受M的摩擦力一定大于rn2受M的摩擦力
C.水平地面对M的支持力一定等于(M+ml +m2)g
D.水平地面对M的摩擦力一定等于零
(对两物体的平衡问题,一般是分别对两个物体进行隔离。然后受力分析、找出它们之间的联系)。
1.如图3-A-1所示,甲、乙两物体叠放在水平面上,用水平力拉物体乙,它仍保持静止状态,甲、乙间接触面也为水平,则乙物体受力的个数为 ( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.正确分析物体的受力情况,是解决力学问题的基础和关键,在具体操作时应注意:
(1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间,因此要从接触点处判断弹力和摩擦力是否存在,如果存在,则根据弹力和摩擦力的方向,画好这两个力.
(2)画受力图时要逐一检查各个力,找不到施力物体的力一定是无中生有的.同时应只画物体的受力,不能把对象对其它物体的施力也画进去.
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2.整体法和隔离体法
(1)整体法:就是把几个物体视为一个整体,受力分析时,只分析这一整体之外的物体对整体的作用力,不考虑整体内部之间的相互作用力。
(2)隔离法:就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来,只分析该物体以外的物体对该物体的作用力,不考虑物体对其它物体的作用力。
(3)方法选择
所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,可使问题简单明了,而不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
1.受力分析:要根据力的概念,从物体所处的环境(与多少物体接触,处于什么场中)和运动状态着手,其常规如下:
(1)确定研究对象,并隔离出来;
(2)先画重力,然后弹力、摩擦力,再画电、磁场力;
(3)检查受力图,找出所画力的施力物体,分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速),否则必然是多力或漏力;
(4)合力或分力不能重复列为物体所受的力.
16.如图39-B13,一段铜导线弯成图示形状,质量为m,上面一段长为L,处在水平方向的匀强磁场B中,磁场方向垂直于导线,导线下端分别插在两水银槽内,与一内阻很小的电源连接,当电键K接通的瞬间,导线便从水银槽中跳起,其上升的高度为h,求通过导线截面的电量(导线的重力很小,可忽略)
15.在倾角为θ的光滑斜面上,置一通有电流I长为L质量为m的导体棒,如图39-B12所示,试问:
(1)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感强度B的最小值和方向.
(2)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,应加匀强磁场B的大小和方向.
(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L,应加匀强磁场B的方向范围.
14.电磁泵是应用磁场力来输送导电液体(如液态金属、血液等)的装置,它不需要机械活动组件.图39-B11是电磁泵输送导电液体原理的示意图,绝缘管道的横截面为边长a=0.3cm的正方形,导电液体在管中缓缓流动,在管道中取长为L=2.0cm的部分,将它的上下管壁做成可以导电的导体,通以电流I,并在垂直于管道和电流的方向加一个横向磁场,磁感应强度为B=1.5T.要在管道中产生4.0×103Pa的压强,推动导电液体流动,电流强度I应为多少?
13.如图39-B10,通电导体棒的质量为60g,电流强度为2A,导体棒插在两光滑绝缘圆环中,环的半径为0.5m,处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.通电后棒从圆环的底端上滑到某一位置后处于平衡状态,求在此位置棒对每一只圆环的压力是多大?该位置与环底的高度差是多少?(g=10m/s2)
12.如图39-B9所示,铜棒ab长0.1m,质量为6×10-2kg,两端与长为1m的轻铜线相连.静止于竖直平面上.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动.已知最大偏转角为37°,则在此过程中铜棒的重力势能增加了________J;通电电流的大小为________A.(不计空气阻力,g取10m/s2)
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