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    15．如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法中正确的是（　　）
    A．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，物块所受摩擦力一定为零
    B．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上
    C．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2
    D．根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=$\sqrt{2}$ N

    分析 （1）当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为θ1，当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为θ2，当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态；
    （2）图线与纵坐标交点处的横坐标为0，即木板水平放置，此时对应的加速度为a0，分析此时物块的受力根据牛顿第二定律求出对应的加速度即可；
    （3）当θ=45°时，先判断物块的运动状态，再分析物块受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力即可．

    解答 解：AB、根据图象可知，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下，当斜面倾角为θ2时，摩擦力沿斜面向上，则夹角大于θ2时，物块所受摩擦力一定沿木板向上；当斜面倾角在θ1和θ2之间时，物块处于静止状态，但摩擦力不一定为零，故A错误，B正确；
    C、当θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8N，滑动摩擦力f=μN=μmg，所以根据牛顿第二定律物块产生的加速度：${a}_{0}=\frac{F-μmg}{m}=\frac{8-0.2×10}{1}m/{s}^{2}=6m/{s}^{2}$，故C正确；
    D、当θ=45°时，重力沿斜面的分量${F}_{1}=mgsin45°=10×\frac{\sqrt{2}}{2}=5\sqrt{2}N＜8N$，
    最大静摩擦力fm=μmgcos45°=$\sqrt{2}N$，因为8-$5\sqrt{2}$＜$\sqrt{2}N$，所以此时物块处于静止状态，受到静摩擦力，则f=8-5$\sqrt{2}N$，故D错误．
    故选：BC．

    点评 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用；对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．物体做直线运动，以下关于加速度和速度的数据，表明物体做加速运动的是（　　）
    A．a=1m/s2，v=-20m/sB．a=0，v=20m/s
    C．a=-10m/s2，v=20m/sD．a=-5m/s2，v=-5m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．质量为10kg的物体，在10N的水平拉力作用下，刚好能沿水平面做匀速直线运动．求：
    （1）若改用40N的力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发，在水平面上前进4.88m时，它的速度多大？
    （2）在前进4.88m时撤去拉力，物体总位移是多少？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，最后结果保留三位有效数字．）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，两足够长的平行金属导轨ab、cd，间距L=lm，导轨平面与水平面的夹角θ=37°，在a、c之间用导线连接一阻值R=3Ω的电阻，放在金属导轨ab、cd上的金属杆质量m=0.5kg，电阻r=1Ω，与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属杆的中点系一绝缘轻绳，轻绳的另一端通过光滑的定滑轮悬挂一质量M=1kg的重物，空间中加有磁感应强度B=2T且与导轨所在平面垂直的匀强磁场，金属杆运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计．M正下方的地面上安装有加速度传感器，可用来测量M运动的加速度，现将M由静止释放，重物即将落地时，加速度传感器的示数为2m/s2，全过程通过电阻R的电荷量为0.5C，（重力加速度g取10m/s2、sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
    （1）重物即将落地时金属杆两端的电压；
    （2）此过程中电阻R上产生的焦耳热；
    （3）若将R更换为一个电容为C=1F的电容器，择放重物后加速度传感器的读数．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC．已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5．滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8
    （1）圆盘半径R=0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
    （2）滑块下滑到B的速度vB=4m/s，从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，一物体放在倾角为θ的传输带上，且物体始终与传输带相对静止．关于物体所受到的静摩擦力，下列说法正确的是（　　）
    A．当传输带加速向上运动时，加速度越大，静摩擦力越大
    B．当传输带匀速运动时，速度越大，静摩擦力越大
    C．当传输带加速向下运动时，静摩擦力的方向一定沿斜面向下
    D．当传输带加速向下运动时，静摩擦力的方向一定沿斜面向上

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7． 某人从东向西沿直线骑行自行车，自行车把为直把、金属材质，带绝缘把套，车把长度为L，始终保持水平．假设自行车的速度方向始终保持水平、速率为v保持不变，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，该处地磁场磁感应强度的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下．下列说法正确的是（　　）
    A．图示位置辐条A点电势比B点电势高
    B．图示位置辐条B点电势比A点电势高
    C．车把左端的电势比右端的电势高B1Lv
    D．D．若自行车在路口右拐，改为南北骑向时，车把两端的电势差保持不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．如图所示，水平地面上静止放置质量为m1、半径为r的半圆柱体与质量为m2、半径为r的圆柱体．圆柱体和半圆柱体及竖直墙面接触，而所有的接触面都是光滑的．某时刻有一水平向右的力F（F＞$\sqrt{3}$m2g）作用在半圆柱体底部，则该时刻半圆柱体m1的加速度的大小为$\frac{F-\sqrt{3}{m}_{2}g}{{m}_{1}+3{m}_{2}}$，圆柱体m2的加速度的大小为$\frac{\sqrt{3}F-3{m}_{2}g}{{m}_{1}+3{m}_{2}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°、∠c=90°．电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为（2-$\sqrt{3}$） V、（2+$\sqrt{3}$） V和2V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（　　）
    A．（2-$\sqrt{3}$） V、（2+$\sqrt{3}$） VB．0 V、4 VC．（2-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$） V、（2+$\frac{4\sqrt{3}}{3}$） VD．0 V、$\sqrt{3}$V

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