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精英家教网如图所示,相互接触的A、B两物块放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2,且m1<m2,现对两物块同时施加相同的水平恒力F,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN,则(  )
分析:由于没有摩擦力,且后面的物体质量小,故两者能一块运动,加速度相同,先整体分析得到加速度,之后再隔离单独对A或B受力分析,都能得到两物块之间的相互作用力大小为FN
解答:解:
由于没有摩擦力,且m1<m2,故两者会一块运动,对整体由牛顿第二定律:2F=(m1+m2)a
解得:a=
2F
m1+m2
,故A错误,B正确
再对B受力分析,由牛顿第二定律:F+FN=m2a
代入加速度解得:FN=
(m2-m1)F
m1+m2
<F
,故CD错误
故选B
点评:整体与部分法的基本应用,是对连接体问题常用的一个方法,应掌握熟练.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ=30°的绝缘斜面上,相距为L,导轨下端连接一个定值电阻R1,上端通过开关S(S是闭合的)连接一个定值电阻R2.导体棒ab放在导轨上靠近下端的位置,与导轨垂直并接触良好.在导轨平面上虚线MN以下的区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对导体棒施加平行导轨向上的恒定拉力F,使它沿导轨先向上加速运动,在到达虚线MN之前,导体棒已经开始做匀速运动,速度大小为v=
Lg
.当导体棒到达MN时,立即撤去拉力F,导体棒向上运动一段后又向下滑动,在导体棒再次进入磁场前断开开关S,导体棒进入磁场后又恰好做匀速运动.已知R1=R2=R,导体棒的阻值为r=
R
2
、质量为m,重力加速度为g,导体棒的起始位置曲到MN的距离为2L,导轨电阻不计.求:
(1)磁感应强度B和拉力F的大小;
(2)导体棒从ab开始运动到回到初始位置ab的过程中电阻R1产生的热量Q1
(3)若在导体棒ab再次进入磁场时没有断开开关S,则导体棒ab将如何运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,相互平行的长直金属导轨MN、PQ位于同一水平面上,导轨间距离为d=1m,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=0.5T,导轨上与导轨垂直放置质量均为m=0.5kg、电阻均为R=0.8Ω相互平行的导体棒a、b,导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,不计导轨及接触处的电阻,认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。如果从t-0开始对导体棒a施加平行于导轨的外力F,使a做加速度为a0=3.2m/s2的匀加速运动,导体棒a、b之间距离最够大,a运动中始终未到b处。

(1)求当导体棒a速度多大时,导体棒b会开始运动

(2)在导体棒b开始运动之前,请推导外力F与时间t之间的关系式

(3)若在导体棒b刚要开始运动时撤去外力F,此后导体棒b产生的焦耳热为Q=0.12J,求撤去F后,导体棒a运动的最大距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013·天津市五区县高三第二次质量调查,11题)(18分)如图所示,相互平行的长直金属导轨MN、PQ位于同一水平面上,导轨间距离为d=1m,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=0.5T,导轨上与导轨垂直放置质量均为m=0.5kg、电阻均为R=0.8Ω相互平行的导体棒a、b,导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,不计导轨及接触处的电阻,认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。如果从t-0开始对导体棒a施加平行于导轨的外力F,使a做加速度为a0=3.2m/s2的匀加速运动,导体棒a、b之间距离最够大,a运动中始终未到b处。

(1)求当导体棒a速度多大时,导体棒b会开始运动

(2)在导体棒b开始运动之前,请推导外力F与时间t之间的关系式

(3)若在导体棒b刚要开始运动时撤去外力F,此后导体棒b产生的焦耳热为Q=0.12J,求撤去F后,导体棒a运动的最大距离

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科目:高中物理 来源:2013届北京市西城区北区高二下学期学业测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,相互平行的两根金属导轨竖直放置,导轨间距l=20cm,两导轨顶端连接一开关S。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m =10g。整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1T。当ab棒由静止释放t = 0.8s后,突然接通开关S。不计导轨电阻,不计空气阻力,设导轨足够长。g取10m/s2。求:

(1)ab棒的最大速度vm

(2)ab棒的最终速度vt

 

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