6.(2010·山东实验中学高三第三次诊断性测试)一质量为m的小物体在水平拉力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如下图所示,下列说法正确的是( )
A.小物体可能仅受三个力的作用
B.梯形木块与小物体之间的弹力可能为零
C.地面与梯形木块之间的摩擦力大小为F
D.地面对梯形木块的支持力小于(m+M)g
[答案]AC
[解析]若接触面光滑,小物体仅受重力弹力和拉力三个力的作用,A正确;根据整体法,地面与梯形木块之间的摩擦力大小为F,C正确,D错误.
5.(广东省汕尾市2010届高三调研考试)一场风雨中,某雨滴正与竖直方向成45º向下偏西方向作。则雨滴所受空气的作用力大小和方向是
A.0 B.mg 水平向西 C.mg 竖直向上 D. mg 与速度反向
[答案]C
[解析]根据二力平衡条件,雨滴匀速下落所受空气的作用力与重力大小相等,方向相反,与雨滴的运动方向无关。
4.(2010·安徽合肥一中届高三教学质量检测)如图所示,A与B相对静止共同沿固定斜面C匀速下滑,则
A.A B间无静摩擦力
B.B与斜面间的动摩擦因数=tan
C.B受到的滑动摩擦力的大小为mgsin
D.斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向上。
[答案]B
[解析]对于物体A,它受到摩擦力,A错误;把物体A、B看作整体,下滑时B受到的滑动摩擦力的大小为,C错误;因为是匀速下滑,所以,=tan,B正确;B受到斜面施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向上,斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向下,D错误。
3.(2010·湖南长沙一中高三第二次月考)如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑.两部分各有一小球(图中A和B)套在杆上保持静止,A、B间用轻绳相连,轻绳与竖直方向的夹角为,以下分析中正确的是( )
A.水平杆对A球的摩擦力大小与无关
B.水平杆对A球的支持力大小与无关
C.竖直杆对B球的弹力大小与无关
D.A、B间轻绳的拉力大小与无关
[答案] B
[解析]为杆竖直部分光滑,绳子拉力T、A球对横杆的正压力FNB球的重力mBg以及水平杆对A球的摩擦力f之间的关系是,,,因此B正确。
2.(2010·广州市三月调研)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是
A.F1的施力者是弹簧 B.F2的反作用力是F3
C.F3的施力者是小球 D.F4的反作用力是F1
[答案]BC
[解析]F1的施力者是地球,A错误;F2是弹簧对小球的拉力,F3是小球对弹簧的拉力,F2、F3是一对作用力与反作用力,B、C正确。F4的反作用力是天花板对弹簧的拉力,D错误。
1.(2010北京朝阳区二模)如图所示,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。∠AOB=90º,∠COD=60º。若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受拉力的大小为
A. B.
C. D.
[答案]D
[解析]根据立体几何知识,OA、OB拉力的合力等于,绳AO所受拉力的大小。
17.(四川卷)如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金
属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动。若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能
A.变为0 B.先减小后不变
C.等于F D.先增大再减小
[答案]AB
[解析]对a棒所受合力为Fa=F-Ff-mgsin-BIl说明a做加速度减小的加速运动,当加速度为0后匀速运动,所以a所受安培力先增大后不变。
如果F=Ff+2mgsin,则最大安培力为mgsin,则b所受摩擦力最后为0,A正确。
如果F<Ff+2mgsin,则最大安培力小于mgsin,则b所受摩擦力一直减小最后不变,B正确。
如果Ff+3mgsin>F>Ff+2mgsin,则最大安培力大于mgsin小于2mgsin,则b所受摩擦力先减小后增大最后不变。
可以看出b所受摩擦力先变化后不变,CD错误。
16.(安徽卷)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为
A. 3 B.4 C.5 D.6
[答案]C
[解析]P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C正确。
15.(浙江卷)如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直的为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一科行于转轴,质量为m,长为L3的导体棒使膜*成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将沟通转化成电能。光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为U;输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入身光单位面积上的光功率保持恒定)。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)再有一束平等光水平入射,当反射膜与竖直方向成=60时,导体棒牌受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成45时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒国学平衡外,不能输出多少额外电功率?
[解析](1)导体棒所受安培力 ①
导体棒有静力平衡关系 ②
解得 ③
所以当=60°时,
光电池输出功率为
(2)当时,根据③式可知维持静力平衡需要的电流为
根据几何关系可知
可得
14.(重庆卷)某兴趣小组用如题25所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口上放置一直径为d,质量为m的匀质薄原板,板上放一质量为2m的小物体。板中心、物块均在杯的轴线上,物块与板间动摩擦因数为,不计板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力,设物块与板间最大静摩擦力为,若物块能在板上滑动,求应满足的条件。
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为,
①应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
②物块从开始运动到掉下时的位移为多少?
③根据与的关系式说明要使更小,冲量应如何改变。
[解析](1)设圆板与物块相对静止时,它们之间的静摩擦力为f。共同加速度为a
由牛顿运动定律,有
对物块 f=2ma 对圆板 F-f=ma
两物相对静止,有 f≤
得 F≤fmax
相对滑动的条件F>fmax
(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为,物块掉下时,圆板和物块速度大小分别为和。
由动量定理,有
由动能定理,有
对圆板
对物块
由动量守恒定律,有
要使物块落下,必须>
由以上各式得
>
s=
分子有理化得
s=
根据上式结果知:I越大,s越小。
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