【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的半圓柱體靜止在水平地面上,質(zhì)量為m的小物塊在半圓柱體上處于平衡狀態(tài),小物塊與一輕彈簧連接,彈簧的上端固定于墻上的O點。已知小物塊與球心O′的連線與豎直方向成θ45°角,彈簧的勁度系數(shù)為k,其與豎直方向的夾角也為θ.若小物塊與半圓柱體之間接觸是光滑的,求:

1)彈簧的伸長量;

2)半圓柱體所受地面的支持和摩擦力;

3)為了保證半圓柱體能夠靜止在水平地面上,則半圓柱體與水平地面間的動摩擦因數(shù)至少為多少?(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

【答案】12,方向豎直向上; ,方向水平向左 3

【解析】

小物塊與球面之間剛好沒有相對運動的趨勢,摩擦力為零,對小物塊受力分析,根據(jù)平衡條件結(jié)合胡克定律列式求解即可;對整體受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解即可。

1)對小物塊受力摩擦力為零,支持力N、彈簧的拉力T和重力G三力平衡,如圖所示:

可得:NT

設(shè)彈簧伸長量為x,則:Tkx

解得:

2)設(shè)地面的支持力和摩擦力分別為FNf,對整體受力分析如圖所示:

根據(jù)平衡條件得:Tsinθf,Tcosθ+FN=(M+mg

解得:,方向水平向左,FNMg+,方向豎直向上。

3)由摩擦力公式得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點,固定一電荷量為+Q的點電荷.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物塊(可視為質(zhì)點的檢驗電荷),從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動,當(dāng)運動到P點正下方B點時速度為v.已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為φ(取無窮遠處電勢為零),P到物塊的重心豎直距離為hP、A連線與水平軌道的夾角為60°,k為靜電常數(shù),下列說法正確的是()

A. 點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小

B. 物塊在A點時受到軌道的支持力大小為

C. 物塊在A點的電勢能EPA =

D. 點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸平放在水平地面上,內(nèi)有兩個質(zhì)量均為 m 密閉活塞 AB ,活塞 A 導(dǎo)熱,活塞 B 絕熱,將缸內(nèi)理想氣體分成 I 、 II ,初狀態(tài)整個裝置置靜止不動處于平衡,設(shè)外界大氣壓強為 P0, I、II兩部分氣體的長度均為 l0 ,溫度均 To ,且保持不變,活塞橫截面積為 S ,且有 mg =P0S ,現(xiàn)將氣缸轉(zhuǎn)至開口向上,

求: ① 狀態(tài)穩(wěn)定時,活塞 AB 之間的距離; ② 現(xiàn)通過電熱絲只對II 氣體緩慢加熱, I 部分氣體溫度不變,使活塞 A 回到初始位置.求此時II 氣體的溫度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中固定兩個等量異種點電荷+Q和-Q,圖中O點為兩點電荷的連線中點,P點為連線上靠近-Q的一點,MN為過O點的一條線段,且M點與N點關(guān)于O點對稱.則下列說法正確的是

A. M、N兩點的電勢相同

B. M、N兩點的電場強度相同

C. 將帶正電的試探電荷從M點沿直線移到N點的過程中,電荷的電勢能先增大后減小

D. 只將-Q移到P點,其他點在空間的位置不變,則O點的電場強度變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗:

1)用一條紙帶穿過打點計時器,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)有如圖1中的兩種穿法,感到有點猶豫。你認為_____(選填“A“或“B”)的穿法效果更好

2)完成實驗后,小明用刻度尺測量紙帶距離時如圖2B點的讀數(shù)是_____cm,已知打點計時器每0.02s打一個點,則B點對應(yīng)的速度vB_____m/s。(v結(jié)果保留三位有效數(shù))。

3)某實驗小組中的四位同學(xué)利用同一條紙帶分別作出了如圖3所示的四幅vt圖象,其中最規(guī)范的是_____由此圖象得到的加速度是_____m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】16分)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上。已知l =1.4m,v =3.0m/s,m = 0.10kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)u =0.25,桌面高h =0.45m。不計空氣阻力,重力加速度g10m/s2。求

1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s

2)小物塊落地時的動能Ek

3)小物塊的初速度大小v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A);電壓表V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ);電流表A(量程0.5A,內(nèi)阻0.5Ω);固定電阻R0(阻值1000Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計);開關(guān)S;導(dǎo)線若干。

(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖______。

(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示.由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻________(選填增大”“不變減小),燈絲的電阻率________(選填增大”“不變減小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】老師在課堂上做了一個演示實驗:裝置如圖所示,在容器的中心放一個圓柱形電極B,沿容器邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極A,把AB分別與電源的兩極相連,然后在容器內(nèi)放入液體,將該容器放在磁場中,液體就會旋轉(zhuǎn)起來,王同學(xué)回去后重復(fù)老師的實驗步驟,但液體并沒有旋轉(zhuǎn)起來,造成這種現(xiàn)象的原因可能是該同學(xué)在實驗過程中

A. 將磁鐵的磁極倒置了

B. 將直流電源的正負極接反了

C. 使用的液體為能導(dǎo)電的飽和食鹽溶液

D. 使用的電源為50 Hz的低壓交流電源

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】建造橋梁時,為了讓橋下能順利通行大型船只或車輛,要把橋造得高一些.如圖所示,高大的橋要造很長的引橋,其主要目的是( 。

A. 為了減小車輛受到的摩擦力

B. 為了減小車輛受到的重力

C. 為了減小車輛對引橋面的壓力

D. 為了減小車輛重力平行于引橋橋面向下的分力

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