【題目】如圖所示,斜面體A靜止在水平地面上,質(zhì)量為m的物體B在外力F1F2的共同作用下沿斜面體表面向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)F1方向水平向右,F2方向沿斜面體的表面向下時(shí),斜面體受到地面的摩擦力方向向左。則下列說法正確的是

A. 若同時(shí)撤去F1F2,滑塊B的加速度方向一定沿斜面向下

B. 若只撤去F1,在滑塊B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

C. 若只撤去F2,在滑塊B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

D. 若只撤去F2,在滑塊B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,A所受地面摩擦力不變

【答案】AD

【解析】本題可以假設(shè)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行討論.
1)斜劈A表面光滑(設(shè)斜面的傾角為θA的質(zhì)量為mA,B的質(zhì)量為mB
同時(shí)撤去F1F2,物體在其重力沿斜面向下的分力mB gsinθ的作用下也一定沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng).故A是正確的; 如果撤去F1,使A相對(duì)地面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力大小是FN2sinθ=mB gcosθsinθ,方向向右.如圖1所示.由于mB gcosθsinθ<(mB gcosθ+F1sinθsinθ,所以A所受地面的摩擦力仍然是靜摩擦力,其方向仍然是向左,而不可能向右.故B錯(cuò)誤的;

撤去F2,在物體B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,A所受地面摩擦力的變化情況要從A受地面摩擦力作用的原因角度去思考即尋找出使A相對(duì)地面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的變化情況.通過分析,使A相對(duì)地面有向右滑動(dòng)趨勢(shì)的外力是(mB gcosθ+F1sinθsinθ.如圖2、3所示.與F2是否存在無關(guān).所以撤去F2,在物體B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,A所受地面的摩擦力應(yīng)該保持不變.故C錯(cuò)誤的;根據(jù)以上判斷,故D正確的;


 因此,在斜劈表面光滑的條件下,該題的答案應(yīng)該是AD.那么,答案會(huì)不會(huì)因?yàn)樾迸砻娲植诙煌兀?/span>
2)斜劈A表面粗糙(設(shè)A表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ
在斜劈A表面粗糙的情況下,BF1、F2共同作用下沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)就不一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng),也可能是勻速直線運(yùn)動(dòng).如果在此再陷入對(duì)B的運(yùn)動(dòng)的討論中,勢(shì)必加大判斷的難度.退一步海闊天空.是不是可以不必糾纏于B的受力分析,看一看A會(huì)怎么樣呢?
由題意知,在B沿斜劈下滑時(shí),受到A對(duì)它彈力FN 和滑動(dòng)摩擦力f.根據(jù)牛頓第三定律,這兩個(gè)力反作用于A.斜劈A實(shí)際上就是在這兩個(gè)力的水平分力作用下有相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)的.FN sinθfcosθ,又因?yàn)?/span>f=μFN,所以FN sinθμFN cosθ,即μtanθ
同時(shí)撤出F1F2,由以上分析可知mB gsinθμmB gcosθ.所以物體B所受的合力沿斜劈向下,加速度方向也一定沿斜劈向下.故A正確;如果撤去F1,在物體B仍向下運(yùn)動(dòng)的過程中,N=mgcosθ,f=μN(yùn),圖中假設(shè)A受的摩擦力fA方向向左
Nsinθ=fcosθ+fA,則有:fA=Nsinθ-μN(yùn)osθ=Nsinθ-μcosθ)>0所以斜劈A都有相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),摩擦力方向是向左.故B是錯(cuò)誤的;又由于F2的存在與否對(duì)斜劈受地面摩擦力大小沒有影響,故撤去F2后,斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不變.故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)以上判斷,故D正確;因此,在斜劈A表面粗糙的情況下,本題的正確選項(xiàng)仍然是AD.故選AD

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)相同的導(dǎo)熱玻璃管A、B由橡皮軟管連接,一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi),氣柱長(zhǎng)L1=40cm. B管上方與大氣相通,大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg,環(huán)境溫度T0=300K.初始時(shí)兩管水銀面相平,若A管不動(dòng),將B管豎直向上緩慢移動(dòng)一定高度后固定,A管內(nèi)水銀面上升了h1=2cm

B管上移的高度為多少?

要使兩管內(nèi)水銀面再次相平,環(huán)境溫度 需降低還是升高?變?yōu)槎嗌?(大氣壓?qiáng)不變)

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【題目】(1)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律之后在卡文迪許生活的年代,地球的半徑經(jīng)過測(cè)量和計(jì)算已經(jīng)知道約6400千米,因此卡文迪許測(cè)出引力常量G后,很快通過計(jì)算得出了地球的質(zhì)量1798年,他首次測(cè)出了地球的質(zhì)量數(shù)值,卡文迪許因此被人們譽(yù)為“第一個(gè)稱地球的人”。若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g萬有引力常量為G,忽略地球的自轉(zhuǎn)。

a求地球的質(zhì)量;

b.若一衛(wèi)星在距地球表面高為h的軌道上繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),求該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期;

(2)牛頓時(shí)代已知如下數(shù)據(jù):月球繞地球運(yùn)行的周期T、地球半徑R、月球與地球間的距離60R、地球表面的重力加速度g。牛頓在研究引力的過程中,為了驗(yàn)證地面上物體的重力與地球吸引月球的力是同一性質(zhì)的力,同樣遵從與距離的平方成反比規(guī)律的猜想,他做了著名的“月地檢驗(yàn)”:月球繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。牛頓首先從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度計(jì)算出了月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度;接著他設(shè)想,把一個(gè)物體放到月球軌道上,讓它繞地球運(yùn)行,假定物體在地面受到的重力和在月球軌道上運(yùn)行時(shí)受到的引力,都是來自地球的引力,都遵循與距離的平方成反比的規(guī)律,他又從動(dòng)力學(xué)的角度計(jì)算出了物體在月球軌道上的向心加速度。上述兩個(gè)加速度的計(jì)算結(jié)果是一致的,從而證明了物體在地面上所受的重力與地球吸引月球的力是同一性質(zhì)的力,遵循同樣規(guī)律的設(shè)想。根據(jù)上述材料:

a請(qǐng)你分別從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度和動(dòng)力學(xué)的角度推導(dǎo)出上述兩個(gè)加速度的表達(dá)式;

b.已知月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為T=2.4×106s,地球半徑約為R=6.4×106m,取π2=g.結(jié)合題中的已知條件,求上述兩個(gè)加速度的比值,并得出合理的結(jié)論。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一垂直于紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其邊界為一邊長(zhǎng)為L的正三角形(邊界上有磁場(chǎng)),A、BC為三角形的三個(gè)頂點(diǎn).今有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以速度AB邊上的某點(diǎn)P既垂直于AB邊又垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),然后從BC邊上某點(diǎn)Q射出.若從P點(diǎn)射入的該粒子能從Q點(diǎn)射出,則

A. B. C. D.

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【題目】如圖,小球甲從A點(diǎn)水平拋出,同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放,兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等,方向夾角為30°,已知BC高度差為h,兩小球質(zhì)量相等,不計(jì)空氣阻力,由以上條件可知

A. 小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為

B. 甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為

C. A、B兩點(diǎn)高度差為

D. 兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小相等

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【題目】半徑為R的光滑絕緣豎直圓形軌道的最低點(diǎn),有一個(gè)電量為+q的介質(zhì)小球,以初速度向右沖上軌道。下面四種情形中,A圖圓心處放置正點(diǎn)電荷,B圖加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng),C圖加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng),D圖加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。則小球一定能夠在圓軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)是

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球由靜止釋放沿斜向下做直線運(yùn)動(dòng),軌跡與豎直方向的夾角為θ則( )

A. 場(chǎng)強(qiáng)最小值為

B. 小球的電勢(shì)能可能不變

C. 電場(chǎng)方向可能水平向左

D. 小球的機(jī)械能可能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,汽缸呈圓柱形,上部有擋板,內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定量的理想氣體,開始時(shí)活塞處于離底部d/2的高度,外界大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa,溫度為27,現(xiàn)對(duì)氣體加熱.求:

①當(dāng)活塞剛好到達(dá)汽缸口時(shí)氣體的溫度。

②氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量均為mAB兩物塊與勁度系數(shù)為k的輕彈簧兩端相連,置于足夠長(zhǎng)、傾角為30°的斜面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊A下表面光滑,物塊B與斜面間的最大靜摩擦力為f,重力加速度為g,現(xiàn)給物塊A施加沿斜面向上的恒力,使AB兩物塊先后開始運(yùn)動(dòng),彈簧始終在彈性限度內(nèi),則( )

A. 當(dāng)物塊B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量最大

B. 在物塊B開始運(yùn)動(dòng)前,物塊A可能一直做加速運(yùn)動(dòng)

C. 物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)距離為 時(shí),速度達(dá)到最大

D. 當(dāng)物塊A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)距離為 時(shí),物塊B開始運(yùn)動(dòng)

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