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某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示.已知小球的质量为m=4.8Kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50Kg,(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2)求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
分析:(1)小球处于静止状态,合外力为零,分析小球的受力情况,根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小;
(2)对人研究,分析受力情况,由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小.
解答:解:(1)对小球受力分析:重力、细线的拉力和磁铁的引力.设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2
根据平衡条件得:
水平方向:F1sin37°=F2sin37°
竖直方向:F1cos37°+F2cos37°=mg
解得:F1=F2=
mg
2cos37°
=
4.8×10
2×0.8
=30N.
(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′,F2′=F2=30N.
根据平衡条件得:
f=F2′sin37°=30×0.6N=18N
N=F2′cos37°+Mg=30×0.8N+500N=524N
答:(1)悬挂小球的细线的拉力大小为30N.
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为18N和524N.
点评:本题采用隔离法研究,分析受力情况是解题的关键,再根据平衡条件进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图所示.已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°,如图12所示。已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:

图12

(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?

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科目:高中物理 来源:2014届河北省高三上学期第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示.已知小球的质量为m=4.8Kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50Kg,(sin370=0.6   cos370=0.8   g=10m/s2)求此时:

(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C (图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示.已知小球的质量为m=4.8Kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50Kg,(sin370=0.6   cos370=0.8   g=10m/s2)求此时:

(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?

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