【题目】如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量
的小球B相连.今用跟水平方向成α=30°角的力
,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
(3)当α为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?
【答案】(1) (2)
(3)
,F的值最小
【解析】
M和m分别处于平衡状态,对m受力分析应用平衡条件可求得θ的数值,再对M受力分析应用平衡条件可求得木块与水平杆间的动摩擦因数,最后对整体受力分析表示出拉力F的表达式,讨论最小值即可。
(1)对B进行受力分析,设细绳对B的拉力为T
由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ,
Fsin30°+Tsinθ=mg
代入数据解得:
即:θ=30°;
(2) 对A进行受力分析,
由平衡条件有
FN=Tsinθ+Mg
f=Tcosθ
f=μFN
解得:;
(3) 对A、B整体进行受力分析,
由平衡条件有:
FN+Fsinα=(M+m)g
f=Fcosα=μFN
联立得:Fcosα=μ(M+m)g-μFsinα
解得:
令: ,
所以:
则有:
所以:当α+β=90°时F有最小值.
所以:时F的值最小.即:
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【题目】电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。两相距很近的通电平行线圈Ⅰ和Ⅱ,线圈Ⅰ固定,线圈Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 当天平示数为负时,两线圈电流方向相同
B. 当天平示数为正时,两线圈电流方向相同
C. 线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力大于线圈Ⅱ对线圈Ⅰ的作用力
D. 线圈Ⅰ对线圈Ⅱ的作用力与托盘对线圈Ⅱ的作用力是一对相互作用力
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【题目】如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。求:
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小
(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小
(3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。
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【题目】某同学在一次实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,即每0.02 s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻计数点间还有4个点未画出。其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x3=8.29 cm、x4=8.91 cm、x5=9.53 cm、x6=10.15 cm。
(1)关于接通电源和释放纸带的次序,下列说法正确的是________。
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)各相邻计数点间的时间间隔T=________ s。
(3)小车运动的平均速度为________ m/s,在F点的瞬时速度为________ m/s。(保留2位有效数字)
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【题目】如图所示,在I、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD、AC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂直AD且垂直磁场,若入射速度大小为,不计粒子重力,则( )
A. 粒子在磁场中的运动半径为
B. 粒子距A点0.5d处射入,不会进入Ⅱ区
C. 粒子距A点1.5d处射入,在I区内运动的时间为
D. 能够进入Ⅱ区域的粒子,在Ⅱ区域内运动的最短时间为
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【题目】在一个匀强电场中有a、b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点时,电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是
①a点电势比b点电势低 ②a、b两点电势差大小为U=Ed
③a、b两点电势差为
④该电荷在b点电势能较a点大
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
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【题目】如图所示,波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上运动,形成向左右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、d、e和a′、b′、c′是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点,t=0时刻(除S外)均静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为1m/s,当t=1s时波源S第一次到达最高点,则在t=4s到t=4.6s这段时间内,下列说法中正确的是( )
A. 质点c的加速度正在增大
B. 质点a的速度正在减小
C. 质点b的运动方向向上
D. 质点c′的位移正在减小
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【题目】如右图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A. 物体M一定受到4个力
B. 物体N可能受到4个力
C. 物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力
D. 物体M与N之间一定有摩擦力
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【题目】如图所示,在不光滑的平面上,质量相等的两个物体A、B之间用一轻弹簧相连接。现用一水平拉力F作用在B上,从静止开始经一段时间后,A、B起做匀加速直线运动,当它们的总动能为Ek时撤去水平拉力F,最后系统停止运动。从撤去拉力F到系统停止运动的过程中,系统的过程中,系统
A. 克服阻力做的功等于系统的动能Ek
B. 克服阻力做的功大于系统的动能Ek
C. 克服阻力做的功可能小于系统的动能Ek
D. 克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量
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