如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動,小球A用細(xì)線懸掛于支架前端,質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端(B與小車間的動摩擦因數(shù)為)。某時刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向角,
求:此刻小車對物塊B產(chǎn)生作用力的大小和方向
mg,合力方向與豎直方向成θ
解析試題分析:設(shè)小車的加速度為a, 如圖,對小球A受力分析,正交分解可得:
Tsinθ=mAa ①(1分)
Tcosθ=mAg ②(1分)
聯(lián)立①②解得a=gtanθ③(1分)
再對物體B受力分析如圖,可知,
在水平方向應(yīng)用牛頓第二定律得:f=ma ④(1分)
豎直方向有:FN=mg ⑤(1分)
聯(lián)立③④⑤可求得f與FN的合力F=mg(2分)
設(shè)合力方向與豎直方向成α,則tanα==tanθ,(2分)
所以α=θ,即合力方向與豎直方向成θ,(也可寫成與水平方向成90°-θ)(1分)
考點:本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R,A端與圓心O等高,AD為與水平方向成45°角的斜面,B端在O的正上方,一個小球在A點正上方由靜止開始釋放,自由下落至A點后進(jìn)入圓形軌道并恰能到達(dá)B點.求:
(1)到達(dá)B點的速度大小?(2)釋放點距A點的豎直高度;(3)小球落到斜面上C點時的速度大小和方向.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,一只木箱質(zhì)量為m=20kg,靜止在水平面上,木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為="0.25." 現(xiàn)用與水平方向成斜向右下方的力F=200N推木箱,作用t=2.5s后撤去此推力,最終木箱停在水平面上.
已知,,取g=10m/s2.求:
(1)在推力F作用下,木箱的加速度大小a;
(2)全過程中木箱的最大速度Vm;
(3)撤去推力F后木箱繼續(xù)滑行的時間t.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°固定斜面上(斜面足夠長),對物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時間t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v-t圖像如圖乙所示,設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)拉力F的大小;
(3)t=4s時物體的速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
兩足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌光滑且電阻不計,導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角為θ.在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場.把一個質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,在外力作用下保持靜止,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻為R1.完成下列問題:
(1)如圖甲,金屬導(dǎo)軌的一端接一個內(nèi)阻為r的直流電源。撤去外力后導(dǎo)體棒仍能靜止.求直流電源電動勢;
(2)如圖乙,金屬導(dǎo)軌的一端接一個阻值為R2的定值電阻,撤去外力讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑.在加速下滑的過程中,當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v時,求此時導(dǎo)體棒的加速度;
(3)求(2)問中導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
動車組就是把帶動力的動力車與非動力車按照預(yù)定的參數(shù)組合在一起。某車次動車組由8節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為8´104 kg,其中第1節(jié)和第5節(jié)帶動力的,正常行駛時每節(jié)動力車發(fā)動機(jī)的功率均為2´107w,設(shè)動車組均在平直路面行駛,受到的阻力恒為重力的0.1倍(g取10m/s2)。求
(1)該動車組正常行駛時的最大速度
(2)當(dāng)動車組的加速度為1m/s2時,第6節(jié)車對第7節(jié)車的牽引力為多大
(3)甲、乙兩站相距10Km,如果動車組以50m/s的速度通過甲站,要使動車組?吭谝艺, 兩臺發(fā)動機(jī)至少需工作多長時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(17分)如圖所示,真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動;當(dāng)撤去磁場并保留電場,粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(qū)域。已知,忽略粒子的重力。求:
(1)帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值;
(2)若撤去電場保留磁場,粒子離開矩形區(qū)域時的位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,用一個平行于斜面向上的恒力將質(zhì)量m=10.0kg的箱子從斜坡底端由靜止推上斜坡,斜坡與水平面的夾角θ=37°,推力的大小F=100N,斜坡長度s=4.8m,木箱底面與斜坡的動摩擦因數(shù)μ=0.20。重力加速度g取10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80。
求:(1)物體到斜面頂端所用時間;
(2)到頂端時推力的瞬時功率多大。
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