8.如圖所示,傾角為θ=37°的斜面體置于水平地面上,物塊置于斜面體上,通過(guò)輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為m的小球連接,物塊到定滑輪間的一段輕繩與斜面平行.輕繩無(wú)拉力時(shí)物塊恰好靜止在斜面體上,若將小球拉至左側(cè)輕繩伸直與豎直方向成60°角處無(wú)初速度釋放,小球擺到最低點(diǎn)時(shí),物塊與斜面間恰好無(wú)摩擦力.現(xiàn)將小球拉至左側(cè)輕繩水平位置無(wú)初速度釋放,則(斜面體始終靜止,物塊至于斜面體上)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),斜面體受到地面的摩擦力多大?

分析 由動(dòng)能定理求出A到最低點(diǎn)的速度,由牛頓第二定律求繩子對(duì)B的拉力,然后對(duì)B由平衡條件求出物塊B所受的摩擦力;
對(duì)B與斜面整體受力分析,判斷地面對(duì)斜面體摩擦力的方向.

解答 解:輕繩無(wú)拉力時(shí)物塊恰好靜止在斜面體上,則最大靜摩擦力:fm≥Mgsin37°=0.6Mg
設(shè)小球到動(dòng)滑輪之間的距離為l,小球擺下過(guò)程,只有重力做功,機(jī)械能守恒,有mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$,
所以:v1=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2gl(1-cos60°)}=\sqrt{gl}$
在最低點(diǎn),有F1-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{l}$,
解得:F1=2mg.
再對(duì)物體受力分析,受重力、支持力、拉力,重力的下滑分量為Fx=Mgsin37°=2mg,故M=$\frac{10}{3}$mg
小球拉至左側(cè)輕繩水平位置無(wú)初速度釋放時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒,有mgl=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$,
在最低點(diǎn),有F2-mg=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{l}$,
解得:F2=3mg.
再對(duì)物體受力分析,受重力、支持力、拉力和靜摩擦力,沿斜面的方向:
${F}_{2}-Mgsin37°=3×\frac{3}{10}Mg-Mg×0.6=0.3Mg<{f}_{m}$
可知,物塊受到的靜摩擦力是0.3Mg,小于最大靜摩擦力,物塊仍然相對(duì)于斜面體靜止.
以物體和斜面體整體受力分析,由于小球向左上方拉物體和斜面體整體,故一定受到地面對(duì)其向右的靜摩擦力.摩擦力的大。
f=F2cos37°=3mg×0.8=2.4mg.
答:小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),斜面體受到地面的摩擦力是2.4mg.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先根據(jù)機(jī)械能守恒求出小球最低點(diǎn)速度,再根據(jù)向心力公式得出球?qū)?xì)線的拉力,最后對(duì)滑塊受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件判斷靜摩擦力變化情況;同時(shí)要注意研究對(duì)象的靈活選擇.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

18.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.電荷的多少叫做電量,用Q表示,單位是庫(kù)侖,用符號(hào)C表示.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源,與定值電阻R1,R2及滑動(dòng)變阻器R3連接成如圖所示的電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由上滑向下端時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小B.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大
C.電源的輸出功率一定減小D.電源的效率一定減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.若火箭從地面豎直加速升空階段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),下列能反映其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象的是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.雜技演員表演“水流星”,在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端,系一個(gè)與水的質(zhì)量為m=0.8kg的盛水容器,以繩的另一端為圓心,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,若“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)的速度為5m/s,則下列說(shuō)法中正確的是(g=10m/s2)(  )
A.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),有水從容器中流出
B.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn),繩子的彈力為零
C.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),容器底部受到水的壓力作用
D.“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),繩子的彈力大小為4.5N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示,質(zhì)量為3kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量為1kg的物塊在木板上,它們之間有摩擦,木板足夠長(zhǎng),兩者都以4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)木板的速度為2.4m/s時(shí),物塊做加速運(yùn)動(dòng)( 選擇填空:做加速運(yùn)動(dòng),做減速運(yùn)動(dòng).做勻速運(yùn)動(dòng).靜止不動(dòng).)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷,A帶正電,B帶負(fù)電,電量都是q,它們之間的距離為d,為使兩電荷在電場(chǎng)力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài),必須在水平方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),當(dāng)兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),已知靜電力常數(shù)為k.求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)AB連線的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.一個(gè)物體的v-t圖象如圖所示,此圖象哪一段不合理(  )
A.0到A段B.A到B段C.B到C段D.都合理

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.質(zhì)量2t的機(jī)車,發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為100kw,運(yùn)動(dòng)阻力恒為2×103N,試求:
(1)當(dāng)機(jī)車由靜止開始以0.5m/s2的加速度沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,能達(dá)到的最大速度和達(dá)到該最大速度所需的時(shí)間?
(2)若機(jī)車保持額定功率不變行駛,能達(dá)到的額最大速度?當(dāng)受到為10m/s時(shí)機(jī)車的加速度?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案