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【题目】质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑.如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)

(1)αθ时,拉力F有最小值,求此最小值;

(2)αθ时,木楔对水平面的摩擦力是多大?

【答案】(1)mgsin 2θ (2)mgsin 4θ

【解析】

木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有

mgsinθμmgcosθ

μtanθ.

(1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动,有

FcosαmgsinθFf

FsinαFNmgcosθ

FfμFN

解得

F

则当αθ时,F有最小值,为

Fminmgsin2θ.

(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力,即

FfFcos(αθ)

αθ时,F取最小值mgsin 2θ

FfmFmincos2θmg·sin 2θcos2θmgsin4θ.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,斜面上放有两个完全相同的物体ab,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体均处于静止状态.则下列说法正确的是(  )

A. ab两物体的受力个数一定相同

B. ab两物体对斜面的压力相同

C. ab两物体受到的摩擦力大小一定相等

D. 当逐渐增大拉力F时,物体b先开始滑动

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【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即Fkxk的值与橡皮筋未受到拉力时的长度l、横截面积S有关.理论和实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.

(1)在国际单位制中,杨氏模量Y的单位应该是____

A.N B.m C.N/m D.Pa

(2)有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图所示的实验装置,可以测量出它的杨氏模量Y的值.

首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度l=20.00 cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具ab应分别为________________.

(3)用如图a所示的装置就可以测量出这种橡皮筋的Y值,下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图b中做出Fx图象________.

(4)由以上实验可求出该橡皮筋的Y值为________(保留一位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】.某探究小组做验证力的平行四边形定则实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.

(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为4.0 N.

(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 NF25.6 N.

()5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F____

()F的大小为________NF与拉力F的夹角的正切值为________

F与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平等四边行定则

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【题目】在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。

实验时,先保持两电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,再保持两球的距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的____________而增大(填“增大”或“减小”),随其所带电荷量的___________而增大(填“增大”或“减小”)。

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【题目】劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U。若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中由静止被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是(

A.质子被加速后的最大速度不可能超过fR

B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比

C.质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为∶1

D.不改变磁感应强度B和交流电频率f,只改变加速电压U,该回旋加速器的最大动能不变

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【题目】某同学为测量一节新干电池的电动势和内阻,根据实验室提供的器材,设计了如图1所示的电路,其中R0是阻值大约为几欧姆的定值电阻,S3为单刀双掷开关。

1)请根据图1电路图将图2的实物图连接完整_____

2)实验开始前,先将电阻箱接入电路的电阻值调节到适当大的值,断开开关S2,将S3合向a,再将开关S1闭合,记录电压表的示数为U1,电阻箱接入电路的电阻为R1=20 Ω;再闭合开关S2,调节电阻箱接入电路的阻值,当电压表的示数再次为U1时,电阻箱接入电路的阻值改变了,则此时电阻箱接入电路的阻值R=__Ω,定值电阻R0=_____Ω

3)断开开关S2,将开关S3合向b,多次改变电阻箱接入电路的电阻值,记录电阻箱接入电路的电阻值R及相应的电压表的示数U,在坐标系中描点作图,作出的图象如图3所示,则电池的电动势为E=___V,电池内阻r=____Ω(结果均保留三位有效数字)

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【题目】如图所示,ab两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球a能落到半圆轨道上,小球b能落到斜面上,则(

A.a球一定先落在半圆轨道上

B.b球一定先落在斜面上

C.ab两球可能同时落在半圆轨道和斜面上

D.a球可能垂直落在半圆轨道上

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【题目】如图所示,一水平地面上固定一倾角为θ=300的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度为,方向沿斜面向下的匀强电场中;一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态一质量为m、带电量为qq>0的滑块从距离弹簧上端为x处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g

1滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t

2滑块返回的过程中,刚脱离弹簧时的速度大小;

3若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W

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