【题目】如图所示,滑块B放在斜面体A上,B在水平向右的外力F1,以及沿斜面向下的外力F2共同作用下沿斜面向下运动,此时A受到地面的摩擦力水平向左。若A始终静止在水平地面上,则下列说法中正确的是
A. 同时撤去F1和F2,B的加速度一定沿斜面向下
B. 只撤去F1,在B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右
C. 只撤去F2,在B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右
D. 只撤去F2,在B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力不变
【答案】AD
【解析】试题本题可以假设从以下两个方面进行讨论.
(1)斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为θ,A的质量为mA,B的质量为mB)
A、同时撤去F1和F2,物体在其重力沿斜面向下的分力mBgsinθ的作用下也一定沿斜面向下做匀加速直线运动,故A正确;
B、如果撤去F1,使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是FN2sinθ=mBgcosθsinθ,方向向右.如图a
所示.
由于mB gcosθsinθ<(mBgcosθ+F1sinθ)sinθ,所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力,其方向仍然是向左,而不可能向右.故B错误;
C、撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的变化情况要从A受地面摩擦力作用的原因角度去思考,即寻找出使A相对地面发生相对运动趋势的外力的变化情况.通过分析,使A相对地面有向右滑动趋势的外力是(mBgcosθ+F1sinθ)sinθ.如图b、c所示.与F2是否存在无关.所以撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力应该保持不变.故C错误D正确;
因此,在斜劈表面光滑的条件下,该题的答案应该是AD.
(2)斜劈A表面粗糙(设A表面的动摩擦因数为μ)
在斜劈A表面粗糙的情况下,B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动,也可能是匀速直线运动.由题意知,在B沿斜劈下滑时,受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f.根据牛顿第三定律,这两个力反作用于A.斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的.FNsinθ>fcosθ,又因为f=μFN,
所以FN sinθ>μFNcosθ,即μ<tanθ.
A、同时撤出F1和F2,由以上分析可知mB gsinθ>μmBgcosθ.所以物体B所受的合力沿斜劈向下,加速度方向也一定沿斜劈向下,故A正确;
B、如果撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,N=mgcosθ,f=μN,图中假设A受的摩擦力fA方向向左,
Nsinθ=fcosθ+fA,则有:fA=Nsinθ-μNosθ=N(sinθ-μcosθ)>0所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势,摩擦力方向是向左.故B错误;
CD、又由于F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响,故撤去F2后,斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变.故C错误D正确;因此,在斜劈A表面粗糙的情况下,本题的正确选项仍然是AD.
故选:AD.
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【题目】如图所示,闭合的矩形导体线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为
,
边的边长为l1,ad边的边长为l2,线圈总电阻为R,转动的角速度为ω。图中线圈平面与磁场方向平行。
(1)从线圈经过图示位置开始计时,写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式。
(2)求线圈电阻的发热功率。
(3)从线圈经过图示位置开始计时,求经过四分之一周期时间通过线圈导线某截面的电荷量。
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【题目】如图甲所示,倾角为的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1kg的炭块(可视为质点)轻放在传送带上,炭块相对地面的v-t图象如图乙所示,整个过程炭块未滑离传送带。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2。则
A. 传送带两轮间的距离为20m
B. 0~2.0s内摩擦力对炭块做功-24J
C. 0~2.0s内炭块与传送带摩擦产生的热量为24J
D. 炭块在传送带上的痕迹长度为4m
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【题目】如图甲所示,一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,靠近长木板的左端固定有一光电门,右端放置一带有细立柱的小车,小车和细立柱的总质量为M,细线绕过定滑轮,端与小车相连,另一端挂有5个钩码,已知每个钩码的质量为m,且M=5m。
(1)用螺旋测微器测小车上的细立柱的直径时,结果如图乙所示,则螺旋测微器读数为___________mm。
(2)把木板右端适当垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受细线的拉力时能沿木板做匀速直线运动。
(3)将小车从木板右端由静止释放,记录小车上的细立柱通过光电门的时间t。
(4)开始实验时,细线另一端挂有5个钩码,然后每次实验时将1个钩码移到小车上,若每次移动钩码后都从同一位置释放小车,设细立柱宽度为d,释放小车时细立柱与光电门的距离为L,d<<L,细线所挂钩码的个数为n,每次细立柱通过光电门的时间为t,绘出-n图象如图所示,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为___________(用题中所给字母表示)
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【题目】如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为θ,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体Q对地面的压力一定为2mg
B. 若Q与地面间的动摩擦因数为μ,则μ=
C. 若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanθ
D. 地面与Q间的滑动摩擦力随推力F的增大而增大
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【题目】如图所示,a、b带等量异种电荷,MN为a、b连线的中垂线,现有一带电粒子从M点以一定的初速度v射出,开始时的一段轨迹如图中实线所示,若不计重力的作用,则在飞越该电场的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 该粒子的动能先减小后增大
C. 该粒子的电势能先减小后增大
D. 该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为v
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【题目】所示,木块从左边斜面的A点自静止开始下滑,经过一段水平面后,又滑上右边斜面并停留在B点。若木块与接触面间的动摩擦因数处处相等,AB连线与水平面夹角为θ,不计木块在路径转折处碰撞损失的能量,则( )
A. 木块与接触面间的动摩擦因数为
B. 木块与接触面间的动摩擦因数为
C. 左边斜面的倾角一定大于
D. 右边斜面的倾角一定不大于
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【题目】如右图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是下图中的( )
A. B.
C. D.
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【题目】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u-t图像。原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A,则 ( )
A. 变压器原线圈所接交流电压的有效值为230V
B. 变压器输出端所接电压表的示数为
C. 变压器输出端交变电流的频率为50Hz
D. 变压器的输出功率为
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