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将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上.环的直径略大于杆的截面直径.环与杆间动摩擦因数μ=0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小.
对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力;令Fsin53°=mg,F=1.25N 此时无摩擦力.
当F<1.25N 时,杆对环的弹力向上,由牛顿定律有:
Fcosθ-μFN=ma,FN+Fsinθ=mg,
解得:F=1N
当F>1.25N时,杆对环的弹力向下,由牛顿定律有:
Fcosθ-μFN=ma,Fsinθ=mg+FN
解得:F=9N
答:F的大小为1N或者9N.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s2
(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置.若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如下表所示:
a/(m?s-21.984.065.958.12
F/N1.002.003.004.00

(1)根据表中的数据,请在图2中画出a-F图象.
(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为______.
(3)若甲、乙两同学在实验过程中由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图3所示的a-F图象.
试分析甲、乙两同学可能存在的问题:
甲:______.
乙:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示.用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体.逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取lOm/s2根据阁乙中所提供的信息不能计算出(  )
A.斜面的倾角
B.加速度为2m/s2时物体所受的合外力
C.物体静止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度为4m/s2时物体的速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一块质量为M=2kg,长L=lm的匀质木板放在足够长的水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m=lkg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g=10m/s2),要求:
(1)若木板被固定,恒力F=4N向下拉绳,求小木块滑离木板时的速度大小v1
(2)若不固定木板,且板与桌面间光滑,某人仍以恒力F=4N向下拉绳,求小木块滑离木板时的速度大小v2
(3)若不固定木板,若板与桌面间有摩擦,某人以恒定速度v=1m/s向下拉绳,为使物块能从板的右端滑出,求板与桌面间的动摩擦因数μ2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

航天器为了保持稳定的姿态都要做自转运动,如图所示装置可以测定航天器自转的角速度ω.此装置可随航天器一起绕OO′轴转动,当转动起来后元件A将在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的控制信号源.已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为K、原长为L0,电源的电动势为E、内阻不计,滑动变阻器总长度为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器滑片P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求:
①弹簧形变量x与ω的关系式.
②输出电压示数U与角速度ω的关系式.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和所受外力的合力变化情况是(  )
A.合力变小,速度变小
B.合力变小,速度变大
C.合力先变小后变大,速度先变大后变小
D.合力先变大后变小,速度先变小后变大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个氢气球在加速上升时,原来悬挂在气球上的一个小物体突然脱落,在小物体离开气球的瞬间,关于它的速度和加速度的说法中正确的是(  )
A.具有向上的速度和加速度
B.具有向下的速度和加速度
C.速度向上,加速度向下
D.瞬时速度为零,加速度向下

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试.他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,其v-t图象如图所示.已知小车质量为1kg,在2s~14s小车功率保持不变,在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行.v-t图象中除2s~10s图象为曲线外,其余时间图象均为直线.在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变.g=10m/s2.求:
(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车在匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中的位移大小.

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