18.用輕質(zhì)細(xì)線系住質(zhì)量為m的物體A,細(xì)線平行于斜面,向上繞過固定在斜面的光滑定滑輪,另一端系住物體B,已知物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),斜面的傾斜角為θ,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.為了使A靜止于斜面,求物體B的質(zhì)量取值范圍.

分析 先對(duì)B分析,受重力和拉力平衡;再對(duì)A受力分析,考慮恰好不上滑和恰好不下滑的臨界情況,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出物體B的質(zhì)量范圍.

解答 解:當(dāng)物體A受到的摩擦力最大且沿斜面向上時(shí),B的質(zhì)量最小,
對(duì)A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如圖所示:

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:mBg+fm-mgsinθ=0;
其中:fm=μmgcosθ
聯(lián)立以上各式,解得:mB=msinθ-mcosθ;
當(dāng)mB取最大值時(shí),物體具有沿斜面向下的最大靜摩擦力fm;
對(duì)A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如圖所示:

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:
N-mgcosθ=0;
mB-fm-mgsinθ=0;
其中:fm=μmgcosθ
聯(lián)立以上各式,解得:mB=msinθ+mcosθ;
綜上,mB的范圍是:msinθ-mcosθ≤mB≤msinθ+mcosθ;
答:要使A能靜止在斜面上,物體B的質(zhì)量取值范圍為msinθ-mcosθ≤mB≤msinθ+mcosθ.

點(diǎn)評(píng) 本題是力平衡問題,關(guān)鍵是找出恰好不上滑和恰好不下滑的臨界狀態(tài),然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.如圖,一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個(gè)力,即F1、F2和桌面的摩擦力作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài).其中F1=10N,F(xiàn)2=4N,方向如圖所示.現(xiàn)撤去力F1,則(  )
A.木塊受摩擦力為8N,方向向左B.木塊受摩擦力為6N,方向向左
C.木塊受摩擦力為4N,方向向右D.木塊所受合力為2N,方向向右

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9.如圖所示,小球由細(xì)線懸掛于車頂里,小球與小車一起在水平面上作直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中,懸掛小球的細(xì)線偏離豎直方向θ角,求小球(小車)的加速度多大和方向?

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A.當(dāng)管的速度v=$\frac{mg}{qB}$時(shí),小球?qū)艿椎膲毫榱?/td>
B.當(dāng)管的速度v=$\frac{3mg}{2qB}$,小球的加速度為$\frac{g}{2}$
C.當(dāng)小球在管內(nèi)加速上升時(shí),洛倫茲力對(duì)小球做正功
D.當(dāng)小球在管內(nèi)勻速上升時(shí),管對(duì)小球做正功

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13.氫原子能級(jí)如圖所示,當(dāng)氫原子從 n=5 躍遷到 n=2 的能級(jí)時(shí),輻射紫色光,光的波長(zhǎng)為434nm.以下判斷正確的是( 。
A.氫原子從 n=5 躍遷到 n=3 的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)更短
B.氫原子從 n=5 躍遷到 n=1 的能級(jí)時(shí),輻射光的頻率更高
C.一群處于 n=5 能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生4 種輻射光
D.若氫原子從 n=4 躍遷到 n=2 的能級(jí)時(shí),輻射光的波長(zhǎng)大 于 434nm

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科目:高中物理 來源:2017屆海南省高三上第三次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一質(zhì)量為M的物體P靜止與粗糙水平地面,其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面,長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,bc為一光滑斜面,斜面傾角為θ,斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以一定的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),在斜面上上升最大高度后下滑,返回后恰好停在a點(diǎn),此過程中物體P運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終不變。已知水平地面與物體P之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,物體P的水平面ab與木塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,重力加速度為g。求:

(1)木塊在ab段運(yùn)動(dòng)時(shí),物體P受到地面的摩擦力f

(2)木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a

(3)木塊在ab水平面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

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9.一輛汽車正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)之初,速度為6m/s,運(yùn)動(dòng)28m后速度增加到8m/s,則下列說法正確的是( 。
A.這段運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間是1 s
B.這段運(yùn)動(dòng)的加速度是3.5 m/s2
C.自開始計(jì)時(shí)起,2 s末的速度是7 m/s
D.從開始計(jì)時(shí)起,經(jīng)過14 m處的速度是2$\sqrt{7}$ m/s

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5.下列說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.在冬季,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個(gè)夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺得很緊,不易拔出,是因?yàn)榘滋鞖鉁厣,大氣壓?qiáng)變大
B.一定質(zhì)量的理想氣體,先等溫膨脹,再等壓壓縮,其體積必低于起始體積
C.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)這種說法是錯(cuò)誤的
D.晶體在熔化過程中所吸收的熱量,將主要用于既增加分子的動(dòng)能,也增加分子的勢(shì)能
E.在輪胎爆裂這一短暫過程中,氣體膨脹,溫度下降

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3.下列說法正確的是( 。
A.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),速度增大時(shí),其加速度一定減。
B.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置就是質(zhì)點(diǎn)所受合力為零的位置.
C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移
D.一切波都能發(fā)生衍射
E.機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)

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