如圖所示,光滑勻質(zhì)圓球的直徑為d=40 cm,質(zhì)量為M=20 kg,懸線長L=30 cm,正方形物塊A的厚度b=10 cm,質(zhì)量為m=2 kg,物塊A與墻之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手,取g=10 m/s2.求:

(1)墻對A的摩擦力為多大?

(2)如果在物塊A上施加一個與墻平行的外力F,使A在未脫離圓球前貼著墻沿水平方向做加速度a=5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動,那么這個外力F的大小和方向如何?

 解析:(1)球與物體A的受力圖分別如圖所示

對球有: tanθ

FN=Mgtanθ=150 N

對物體A有:Ff=μFN=30 N>mg

所以A物體處于靜止?fàn)顟B(tài),靜摩擦力Ff1=mg=20 N.

(2)A沿水平方向運(yùn)動,面對著墻看,作出A物體在豎直平面內(nèi)的受力圖如圖所示,有:Fsinα=mg Fcosα-μFN=ma解出:F=20 N,α=arctan.

答案:(1)20 N (2)20 N,與水平方向成arctan

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB、CD為光滑水平軌道,DE是半徑為R1=0.3m的
1
4
光滑圓軌道,EF是半徑為R2=0.15m的
1
4
光滑圓軌道,兩圓軌道連接處E為最高點(diǎn).一塊質(zhì)量為M=1kg、長為l=4m的勻質(zhì)板靜止地放在軌道AB上,板的高度與BC高度相同,板的右端離BC的距離為L=2m,板上的左端有一質(zhì)量m=1kg的物塊(視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與板的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,現(xiàn)讓物塊以初速度v0=8m/s向右運(yùn)動,當(dāng)板碰到BC時立即停止運(yùn)動,物塊能從板到軌道平滑地滑上到E點(diǎn).(空氣阻力不計,g=10m/s2
(1)求物塊在板上從左端滑到右端過程中由于滑動摩擦而產(chǎn)生的熱量
(2)試判斷物塊在E點(diǎn)是否開始脫離軌道.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖,在勻強(qiáng)磁場里有一個原來靜止的放射性碳14,它所放射的粒子與反沖核的徑跡是兩個相切的圓.圓的直徑比為7:1,如圖所示,碳14的衰變方程是:
A.146C→42He+104Be    B.146C→0-1e+145B
C.146C→0-1e+147N     D.146C→21H+125B
(2)如圖甲所示,-根輕質(zhì)彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1和m2的兩個物塊A,B相連接,并靜止在光滑的水平面上.t=0時刻,A的速度方向水平向右,大小為3m/s,兩個物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.根據(jù)圖象提供的信息求:
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①兩物塊的質(zhì)量之比;
②在t2時刻A與B的動量之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示(俯視),MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距L=0.2m,其間有一個方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場B1=5.0T.導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1=0.40Ω,阻值為R2=0.10Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸.兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連.電容器C緊挨帶有小孔的固定絕緣彈性圓筒,圓筒壁光滑,筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場B2,O是圓筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m.
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(1)用一個方向平行于MN水平向左且功率P=80W的外力F拉金屬桿,使桿從靜止開始向左運(yùn)動.已知桿受到的摩擦阻力大小恒為f=6N,求求當(dāng)金屬桿最終勻速運(yùn)動時的速度大。
(2)計算金屬桿勻速運(yùn)動時電容器兩極板間的電勢差;
(3)當(dāng)金屬桿處于(1)問中的勻速運(yùn)動狀態(tài)時,電容器C內(nèi)緊靠極板D處的一個帶正電的粒子加速后從a孔垂直磁場B2并正對著圓心O進(jìn)入圓筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞兩次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失,不計粒子的初速度、重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比
qm
=5×107 C/kg,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有一軸線水平且垂直紙面的固定絕緣彈性圓筒,圓筒壁光滑,筒內(nèi)有沿軸線向里的勻強(qiáng)磁場B,O是筒的圓心,圓筒的內(nèi)半徑r=0.40m.在圓筒底部有一小孔a(只能容一個粒子通過).圓筒下方一個帶正電的粒子經(jīng)電場加速后(加速電場未畫出),以v=2×104m/s的速度從a孔垂直磁場B并正對著圓心O進(jìn)入筒中,該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒.已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時電量和能量都不損失,不計粒子的重力和空氣阻力,粒子的荷質(zhì)比q/m=5×107(C/kg),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大(結(jié)果允許含有三角函數(shù)式)?

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科目:高中物理 來源:2013屆湖北省咸寧市鄂南鄂州高級中學(xué)高三11月聯(lián)考物理試卷(帶解析) 題型:單選題

在光滑的水平面上有水平向右的勻強(qiáng)電場,其上固定一個光滑絕緣圓環(huán),圓環(huán)平面與水平面平行。為圓環(huán)直徑,方向與電場強(qiáng)度的方向平行,在圓環(huán)的處有一個光滑小孔。有一質(zhì)量為、帶電量為的小球套在圓環(huán)上。一根絕緣輕質(zhì)細(xì)線的一端系著小球,另一端穿過小孔用手拉住,如圖所示,F(xiàn)用力拉細(xì)線,使小球沿圓環(huán)由緩慢移動(小球帶電量不變)。在移動的過程中軌道對小球的彈力為。下列說法正確的是(  )

A.力大小不變,變大
B.力減小,大小不變
C.小球由電勢高處向電勢低處移動,電勢能增加
D.由于克服電場力做功,所以力F做正功

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