12.如圖所示,質(zhì)量為mA=0.4kg的物體A與質(zhì)量為mB=2kg的物體B疊放在傾角為30°的斜面上,物體B在平行于斜面向上的拉力F作用下運(yùn)動(dòng),已知A、B總保持相對(duì)靜止,若A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.4$\sqrt{3}$,B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=$\frac{\sqrt{3}}{4}$,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力(g取10m/s2).
(1)若整個(gè)裝置沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng),則A、B間的摩擦力大小為多少?拉力F大小為多少?
(2)若整個(gè)裝置沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),且A、B恰好沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),則此時(shí)A、B間的摩擦力大小為多少?拉力F大小為多少?

分析 (1)隔離對(duì)A分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出A、B間的摩擦力;對(duì)A、B整體分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大小;
(2)根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式求解A受到的摩擦力大小,根據(jù)牛頓第二定律求解A的加速度大小,再根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F的大。

解答 解:(1)A受重力、支持力和靜摩擦力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡得:fA=mAgsin30°=2N;
對(duì)整體分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡,有:
F=(mA+mB)gsin30°+μ(mA+mB)gcos30°=(0.4+2)×10×$\frac{1}{2}$N+$\frac{\sqrt{3}}{4}$(0.4+2)×10×$\frac{\sqrt{3}}{2}$N=21N.
(2)若整個(gè)裝置沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),且A、B恰好沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),則此時(shí)A、B間的摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,
根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式可得$f{′}_{A}={μ}_{1}{m}_{A}gcos30°=0.4\sqrt{3}×0.4×10×\frac{\sqrt{3}}{2}$N=2.4N;
此時(shí)A的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律可得:μ1mAgcos30°-mAgsin30°=mAa,
解得:a=1m/s2;
整體的加速度大小為a=1m/s2,設(shè)此時(shí)的拉力為F1,則:
整體根據(jù)牛頓第二定律可得:F1-(mA+mB)gsin30°+μ(mA+mB)gcos30°=(mA+mB)a,
解得:F1=23.4N.
答:(1)若整個(gè)裝置沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng),A、B間的摩擦力為2N,拉力為21N;
(2)若整個(gè)裝置沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),且A、B恰好沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),則此時(shí)A、B間的摩擦力大小為2.4N;拉力大小為23.4N.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件和牛頓第二定律進(jìn)行求解,掌握整體法和隔離法的運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,在傾角θ=37°的粗糙斜面上距離斜面底端L=1m的A處,有一物塊由靜止開(kāi)始沿斜面下滑到達(dá)底端B處,然后在水平面上滑動(dòng)一段距離到達(dá)C處后停止,每隔t=0.2s通過(guò)傳感器測(cè)得物塊的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù).若物塊與各接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,不計(jì)物塊撞擊水平面時(shí)的能量損失.
已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
t/s0.00.20.41.2
v/(m•s-10.00.40.81.0
(1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)物塊在水平面上滑動(dòng)的距離x.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.在靜電場(chǎng)中,將一電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做了負(fù)功,則( 。
A.該電荷電勢(shì)能一定減少B.該電荷電勢(shì)能一定增加
C.b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高D.b點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)低

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.當(dāng)代物理理論認(rèn)為:當(dāng)一個(gè)體系的勢(shì)能最小時(shí),系統(tǒng)會(huì)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài),這個(gè)規(guī)律稱(chēng)為“最小勢(shì)能原理”.
如圖甲所示,兩個(gè)帶正電的小球A、B套在一個(gè)傾斜的光滑直桿上,兩球均可視為點(diǎn)電荷,其中A球固定,帶電量QA=2×10-4C,B球的質(zhì)量為m=0.1kg.以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線坐標(biāo)系如乙圖,B球的總勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖中曲線Ⅰ所示,直線Ⅱ?yàn)榍I的漸近線,P點(diǎn)為曲線Ⅰ的最低點(diǎn),坐標(biāo)為(6m、6J),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(2m、10J).甲圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m.(g取10m/s2,靜電力恒量k=9.0×109N•m2/C2.)
(1)求桿與水平面的夾角θ;
(2)求B球的帶電量QB;
(3)求M點(diǎn)電勢(shì)φM;
(4)若B球以Ek0=4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)開(kāi)始沿桿向上滑動(dòng),求B球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離A球的最近距離及此時(shí)B球的加速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.在電場(chǎng)中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功1.5×10-7J,再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功-4.0×10-7J.( 。
A.C點(diǎn)電勢(shì)最低
B.負(fù)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做正功
C.正電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn),電勢(shì)能增大
D.A、C間電勢(shì)差為-125V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車(chē),制動(dòng)后恰好在20m內(nèi)停下來(lái),則它在制動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為( 。
A.2m/s2B.4m/s2C.8m/s2D.10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.圖甲中的塔吊是現(xiàn)代工地必不可少的建筑設(shè)備,圖乙為150kg的建筑材料被吊車(chē)豎直向上提升過(guò)程的簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)圖象,g取10m/s2,下列判斷正確的是( 。
A.前10s的懸線的拉力恒為1515N
B.46s末塔吊的材料離地面的距離為22m
C.0~10s材料處于超重狀態(tài),且鋼索最容易發(fā)生斷裂
D.在30s~36s內(nèi)材料處于超重狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.在“探究滑塊速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,某小組同學(xué)在一端裝有定滑輪的長(zhǎng)木板的中段粘上均勻的薄砂紙,砂面朝上,還選用了質(zhì)量為100g的長(zhǎng)方體木塊、一把帶毫米刻度的直尺、一段較長(zhǎng)的棉繩、一盒鉤碼(單個(gè)質(zhì)量為50g)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙和導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)在小車(chē)上加載四個(gè)鉤碼,在棉繩的右端懸掛三個(gè)鉤碼,接通電源,釋放小車(chē),成功打出了一條紙帶,紙帶的局部如圖乙,大部分點(diǎn)的時(shí)刻和速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系已經(jīng)描繪在圖丙里.

(1)該實(shí)驗(yàn)中還缺少的實(shí)驗(yàn)儀器有下面3個(gè)中的哪個(gè)?C(填代表儀器的字母即可)

(2)根據(jù)圖乙,讀出0.22s時(shí)刻那個(gè)點(diǎn)的位置是14.13cm.請(qǐng)計(jì)算0.20s時(shí)刻點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小,填入下表相應(yīng)空格中.
時(shí)刻(s)0.200.240.280.320.36
速度(m/s)0.660.750.870.931.01
(3)根據(jù)上述表格中的五組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D丙中描繪出對(duì)應(yīng)的五個(gè)點(diǎn)(請(qǐng)?jiān)诖鹁砩献鲌D),再根據(jù)圖中所有的點(diǎn),描繪出最能反映木塊運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的v-t圖象.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.某同學(xué)利用如圖所示的方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間.
首先,甲同學(xué)捏住直尺上端,使直尺保持豎直狀態(tài),直尺的零刻度線位于乙同學(xué)兩指之間.當(dāng)乙看見(jiàn)甲放開(kāi)直尺時(shí),立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度讀數(shù)為x,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為$\sqrt{\frac{2x}{g}}$(重力加速度為g).
基于上述原理,某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具,若測(cè)量范圍為0~0.5s,則所用直尺的長(zhǎng)度至少為125cm(g取10m/s2);若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線,則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度是不相等的(選填“相等”或“不相等”).

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案