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(18分)一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成角;现用一端固定的轻绳系一质量为的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为,如图所示,试求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?              

(1)  (2)    (3)

解析试题分析:(1)以小球为研究对象,受力分析如图所示,对T和mg进行正交分解。

由物体的平衡条件可知:       (3分)
得:        (2分)
(2) 以劈和小球整体为研究对象,整体受力情况如图所示

由物体平衡条件可得:     (5分)
(3)为使整个系统静止,要求
         (3分)
        (3分)
联立以上两式可得:。        (2分)
考点:本题考查了共点力的平衡条件及其应用、整体法与隔离法。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两根平行金属导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨间距为l=0.50 m,金属杆ab、cd的质量均为m=1 kg,电阻均为r=0.10 Ω,垂直于导轨水平放置.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=2.0 T.用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆匀速向上运动,两杆与斜面间的动摩擦因数μ=0.3,不计导轨电阻,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.则:要使cd杆静止在斜面上,拉力应为多大?

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轻绳一端系在质量为M=30kg的物体A上,另一端系在一个质量为m=2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环B上.现用水平力F拉住绳子上一点,使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ=530时,圆环恰好要下滑,求此时水平力F大小和杆与环间动摩擦因数μ.(设杆与环间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(10分)如图所示,一条长为L的绝缘细线一端固定在O点,另一端拴有一个质量为m的带电小球,将它置于场强大小为E的水平方向的匀强电场中,当小球处在细线与竖直方向的夹角为α的A点时处于平衡状态,问:

(1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少?
(2)在平衡位置以多大的速度vA释出小球,才能使之在电场中作竖直平面内的完整圆周运动?

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(8分)质量为m=0.02kg通电细杆ab置于倾角为θ=370的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,调节滑动变阻器的滑片,让杆ab沿导轨匀速下滑。试求出通过杆ab的电流为多大。(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两极板中间静止(g取10m/s2).求:

(1)这时电容器的带电荷量为多少库仑?
(2)电容器上极板带何种电荷?
(3)该尘埃带电荷量为多少?

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真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上,可以使它在电场力的作用下保持静止,引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? (6分)

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