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质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂另一质量为的小球,且。用一力水平向右拉小球,使小球和小车一起以加速度向右运动,细线与竖直方向成角,细线的拉力为,如图(a)。若用一力水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动的,细线与竖直方向也成角,细线的拉力为,如图(b),则(   )
A.B.C.D.
D

试题分析:先对左图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力
根据牛顿第二定律,有 ①,再对左图中情况下的小球受力分析,如图:

根据牛顿第二定律,有②,③,由以上三式可解得:.再对右图中小球受力分析如图,由几何关系得:, 再由牛顿第二定律,得到,由于,故.故选D.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°,一质量为0.5kg的物块从斜面上距斜面底端B点5m处的A点由静止释放.已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点10m 的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上,如图12所示.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W
(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a;
(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,WG-W ,….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(L<H),磁感应强度为B.线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行且水平.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都立即做减速运动,且瞬时加速度大小都是,求:

(1)ab边刚进入磁场与ab边刚出磁场时的速度大小;
(2)线框进入磁场的过程中产生的热量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,倾角=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg,电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上.使ab棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2。求: 

(1)若牵引力恒定,请在答题卡上定性画出ab棒运动的v—t图象;
(2)若牵引力的功率P恒为72W,则ab棒运动的最终速度v为多大?
(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.48C,则撤去牵引力后ab棒滑动的距离s多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)抗震救灾中直升飞机沿水平方向匀速飞往机场取救灾物资,悬挂着m=400kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1= 450。直升飞机取救灾物资后加速飞往灾区,加速度沿水平方向,大小保持为a =" 1.0" m / s2,悬索与竖直方向的夹角θ2=100。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求箱中救灾物资的质量M。(取g=10m/s2,sin100=0.1736,cos100=0.9848,tan100=0.176。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,以水平地面建立轴,有一个质量为的木块(视为质点)放在质量为的长木板上,木板长。已知木板与地面的动摩擦因数为之间的摩擦因素(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。保持相对静止且共同向右运动,已知木板的左端点经过坐标原点时的速度为,在坐标为处有一挡板,木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速率不变,若碰后立刻撤去挡板取10m/s2,求:

(1)木板碰挡板前瞬间的速度为多少?
(2)木板最终停止运动时其左端的位置坐标?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

分如图(a)所示,质量为M = 10kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC,∠ABC = 45°.在A端固定一个质量为m = 2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数为m = 0.5.现对滑块施加一个水平向右的推力F1 = 84N,使滑块做匀加速运动.求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2
有位同学是这样解的:
解:小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以F2方向沿杆向上,受力情况如图(b)所示.根据所画的平行四边形,可以求得:
F2 mg = ×2×10N = 20N.
你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

有两个质量分别为3m、2m的小球A、B,其中B球带正电q,A球不带电,用足够长的不会伸长的绝缘线连接,均置于竖直向下的匀强电场中,场强大小为E,如图所示,释放A球,让两球由静止落下,下落一小段时间,此时B球的加速度大小为:_______;此时A、B间线的张力F=_______。

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