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【题目】14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ

1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。

2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0

【答案】12λ

【解析】

试题(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有

式中Nf分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有

联立①②③式得

2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有

这时式仍满足。联立①⑤式得

现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有

使上式成立的θ角满足,这里θ0是题中所定义的临界角,即当时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为

练习册系列答案
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【题目】如图所示,光滑绝缘水平桌面上有AB两个带电小球(可以看成点电荷),A球带电量为+3qB球带电量为-q,由静止同时释放后A球加速度大小为B球的两倍。现在AB中点固定一个带正电C(也可看成点电荷),再由静止同时释放AB两球,结果两球加速度大小相等。则C球带电量可能为(  )

A.

B.

C.

D.

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【题目】空降兵是现代军队的重要兵种。一次训练中,空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下(初速度可看作0),下落高度h之后打开降落伞,接着又下降高度H之后,空降兵达到匀速,设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比,比例系数为k,f=kv2,那么关于空降兵的说法错误的是 (  )

A. 空降兵从跳下到下落高度为h,机械能一定损失了mgh

B. 空降兵从跳下到刚匀速时,重力势能一定减少了mg(H+h)

C. 空降兵匀速下降时,速度大小为

D. 空降兵从跳下到刚匀速的过程,空降兵克服阻力做功为mg(H+h)-

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【题目】20118月深圳大运会高尔夫球女子团体比赛中,中华台北队获两枚金牌,中国女队队员黎佳韵在个人赛中也有不俗表现.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为LA穴.则(  )

A. 球被击出后做平抛运动

B. 该球从被击出到落入A穴所用的时间为

C. 球被击出时的初速度大小为

D. 球被击出后受到的水平风力的大小为

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【题目】如图所示,由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为Rr圆形平面形成的闭合回路,R>r,导线单位长度的电阻为λ,导线截面半径远小于Rr.圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B=kt(k>0,为常数)的规律变化的磁场,下列说法正确的是

A. 小圆环中电流的方向为逆时针 B. 大圆环中电流的方向为逆时针

C. 回路中感应电流大小为 D. 回路中感应电流大小为

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【题目】(8)宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处。(取地球表面重力加速度g10m/s2,空气阻力不计)

1)求该星球表面附近的重力加速度g';

2)已知该星球的半径与地球半径之比为RR1∶4,求该星球的质量与地球质量之比MM

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【题目】学校“身边的物理”社团小组利用传感器研究物体的运动。在一小球内部装上无线传感器,并将小球竖直向上抛出,通过与地面上接收装置相连的计算机描绘出小球上抛后运动规律的相关图象。已知小球在运动过程中受到的空气阻力随速度的增大而增大,则下列图象可能是计算机正确描绘的是(已知v、t分别表示小球速度的大小、运动的时间)

A.

B.

C.

D.

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【题目】匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,磁场宽度l=4 m,一正方形金属框边长为l′=1 m,每边的电阻r=0.2 Ω,金属框以v=10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示.求:

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,各阶段的等效电路图;

(2)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的it图线;(要求写出作图依据)

(3)画出ab两端电压的Ut图线.(要求写出作图依据)

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【题目】如图所示,电路中接一电动势为4V、内阻为的直流电源,电阻R1R2R3R4的阻值均为,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,当电路稳定后,求:

1】电流表的读数

2】电容器所带的电荷量

3】如果断开电源,通过R2的电荷量

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同步练习册答案
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