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【题目】如图所示,质量M=1kg的木块套在竖直杆上,并用轻绳与质量m=2kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉着球,带动木块一起竖直向下匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2 , 求:

(1)运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ;
(2)木块M与杆间的动摩擦因数μ.

【答案】
(1)解:对m受力分析:m三力平衡;如图1

因为F=mg=20N,且F与mg的夹角120°,F与mg的合力大小为20N,根据平衡条件得到:T=20N,方向为F与mg的角平分线

由几何知识得到,θ=60°

答:运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ=60°;


(2)对M受力分析:M四力平衡;如图2,根据正交分解法得

Mg+T′cosθ=f

T′sinθ=N

又f=μN

解得:

答:木块M与杆间的动摩擦因数


【解析】(1)对m受力分析,根据受力平衡列式求解。
(2)对M受力分析,根据受力平衡利用正交分解列式求解。
【考点精析】本题主要考查了力的分解的相关知识点,需要掌握求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算);在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球,若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,下列说法中正确的是( )

A. 小球上升过程中的平均速度大于v0/2

B. 小球下降过程中的平均速度大于v1/2

C. 小球射出时的加速度最大,到达最高点的加速度为 0

D. 小球的加速度在上升过程中逐渐增大,在下降过程中逐渐减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为m,A、B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮置于倾角为θ的斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态,斜面放置在水平地面上.现在向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中(  )

A.A对斜面的压力逐渐增大
B.绳子拉力逐渐增大
C.地面对斜面的摩擦力始终为零
D.A所受的摩擦力逐渐增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量m=50g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图1所示.以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:

(1)实验操作:应先 , 后释放纸带,让重锤自由落下,实验结束后应立即
(2)取下纸带,取其中的一段标出计数点如图2所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02s,则重锤运动的加速度计算表达式为a= , 代入数据,可得加速度a=m/s2(计算结果保留三位有效数字).

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【题目】AB两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示.AB两车相距x0=28m,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,:

1A车追上B车之前,两者相距的最大距离;

2A车追上B车所用的时间;

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【题目】一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中,A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示.则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )

A.动量守恒,机械能不守恒
B.动量不守恒,机械能守恒
C.动量守恒,机械能守恒
D.无法判定动量、机械能是否守恒

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【题目】如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )

A.t=0.8s时,振子的速度方向向左
B.t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处
C.t=0.4s和 t=1.2s 时,振子的加速度完全相同
D.t=0.4s到 t=0.8s 的时间内,振子的速度逐渐减小

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【题目】某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等.组装的实验装置如图所示.

①若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些
②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个(填字母代号)
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车的速度.在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号).
A.在接通电源的同时释放了小车
B.小车释放时离打点计时器太近
C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力.

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A.卫星a的速度小于c的速度
B.卫星a的加速度大于b的加速度
C.卫星b的运行速度大于赤道上物体随地球自传的线速度
D.卫星b的周期小于卫星c的周期

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