在如圖所示的豎直平面內(nèi),物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,分別靜止于傾角θ=370的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上,輕繩與對應(yīng)平面平行.勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在0點,一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連,彈簧處于原長,輕繩恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面處于場強E=5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中.已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg,B所帶電荷量q=+4×l0-6C.設(shè)兩物體均視為質(zhì)點,不計滑輪質(zhì)量和摩擦,繩不可伸長,彈簧始終在彈性限度內(nèi),B電量不變.取g=lOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求B所受靜摩擦力的大;
(2)現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6m/s2開始做勻加速直線運動.A從M到N的過程中,B的電勢能增加了△Ep=0.06J.已知DN沿豎直方向,B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.求A到達N點時拉力F的瞬時功率.
(1)據(jù)題意靜止時受力分析如圖所示
由平衡條件得:
對A有mAgsinθ=FT
對B有qE+f0=FT
代入數(shù)據(jù)得f0=0.4N③
(2)據(jù)題意A到N點時受力分析如圖所示由牛頓第二定律得:
對A有F+mAgsinθ-FT-FKsinθ=mAa④
對B有FT-qE-f=mBa⑤
其中f=μmBg⑥
FK=kx⑦
由電場力做功與電勢能的關(guān)系得△EP=qEd⑧
由幾何關(guān)系得x=
d
sinθ
-
d
tanθ

A由M到N由
v2t
-
v20
=2ad
得A運動到N的速度v=
2ad

拉力F在N點的瞬時功率P=Fv?
由以上各式代入數(shù)據(jù)P=0.528W?
答:(1)B所受靜摩擦力的大小為0.4N.
(2)A到達N點時拉力F的瞬時功率為0.528W.
練習(xí)冊系列答案
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質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小物塊用輕繩連結(jié),繩跨過位于傾角α=30°的粗糙斜面體頂端的輕滑輪,斜面體固定在水平桌面上,如圖所示.已知滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計,m1、m2與斜面體之間的動摩擦因數(shù)為μ=
3
4
,且
m1
m2
=
8
9
.第一次,m1懸空(未與斜面體接觸),m2放在斜面上,m2自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所用的時間為t1;第二次,將m1和m2位置互換,使m2懸空,m1放在斜面上,則m1自斜面底端由靜止開始運動至斜面頂端所需的時間為t2.求
t1
t2
=?

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A.若加速度足夠小,豎直擋板對球的彈力可能為零
B.若加速度足夠大,斜面對球的彈力可能為零
C.斜面和擋板對球的彈力的合力大于ma
D.當加速度增大為2a時,斜面對球的彈力保持不變

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質(zhì)量為m=1kg的物體,在與水平面成q=37°角的恒力F作用下,沿水平面以10m/s的速度勻速運動.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5.物體通過某一位置時計t=0.在t=1s時,去掉力F,物體便以大小為5m/s2的加速度做勻減速直線運動,求:(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10N/kg)
(1)恒力F的大小
(2)計時后4s內(nèi)物體的位移.

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(他0得0?寶山區(qū)一模)在光滑的水平面五做勻加速直線運動的物體,當它所受的合力逐漸減小而方向不變時,物體的( 。
A.加速度越來越大,速度越來越大
B.加速度越來越小,速度越來越小
C.加速度越來越大,速度越來越小
D.加速度越來越小,速度越來越大

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如圖所示,中國三一重工的一臺62米長的泵車,參與某次消防救火冷卻作業(yè),對泵車在水平路面上以加速度a作勻加速運動的過程,下列分析正確的是( 。
A.泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力
B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的壓力
C.開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性
D.若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時,泵車的加速度將大于2a

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如圖所示,物體A、B質(zhì)量分別為2m和m,由輕質(zhì)細繩相連.豎直向上的恒力F=6mg,作用在物體A上,使A、B一起向上加速運動.重力加速度為g,求:
(1)A、B一起運動的加速度為多大;
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如圖所示,人重600N,木塊重400N,人與木塊、木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2,不計繩、滑輪的重力及繩與滑輪間的摩擦,現(xiàn)在人用水平力拉繩,使它與木塊一起向右作加速度a=1m/s2的勻加速直線運動,則人拉繩的力是______N,人受的摩擦力大小為______N,方向______.

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