20.某同學(xué)表演魔術(shù)時,將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動起來.假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球Q的左上方某一位置C(CQ與豎直方向的夾角為θ)時,金屬小球偏離豎直方向的夾角也是θ,如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M,重力加速度為g.求此時:
(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少?
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?

分析 (1)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),合外力為零,分析小球的受力情況,根據(jù)平衡條件求解懸掛小球的細(xì)線的拉力大。
(2)對人研究,分析受力情況,由平衡條件求解地面的支持力和摩擦力大。

解答 解:(1)對小球受力分析:重力、細(xì)線的拉力和磁鐵的引力.設(shè)細(xì)線的拉力和磁鐵的引力分別為F1和F2
根據(jù)平衡條件得:
水平方向:F1sinθ=F2sinθ
豎直方向:F1cosθ+F2cosθ=mg
解得,F(xiàn)1=F2=$\frac{mg}{2cosθ}$.
(2)以人為研究對象,分析受力情況:重力Mg、地面的支持力N、靜摩擦力f和小球的引力F2′,
F2′=F2=$\frac{\sqrt{3}}{3}$mg.
根據(jù)平衡條件得
f=F2′sinθ
N=F2′cosθ+Mg
解得:
N=Mg+$\frac{1}{2}$mg
f=$\frac{1}{2}$mgtanθ
答:(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為$\frac{mg}{2cosθ}$.
(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小分別為Mg+$\frac{1}{2}$mg、$\frac{1}{2}$mgtanθ.

點(diǎn)評 本題分析受力情況是解題的關(guān)鍵,再根據(jù)平衡條件進(jìn)行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,MN和PQ是平行、光滑、間距L=1m、足夠長且不計(jì)電阻的兩根豎直固定金屬桿,其最上端通過電阻R相連接,R=5Ω.R兩端通過導(dǎo)線與平行板電容器連接,電容器上下兩板距離d=1m.在R下方一定距離有方向相反、無縫對接的兩個沿水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域\*MERGEFORMAT I和Ⅱ,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=2T,其中區(qū)域I的高度差h1=3m,區(qū)域Ⅱ的高度差h2=1m.現(xiàn)將一阻值r=5Ω、長L=1m的金屬棒a緊貼MN和PQ,從距離區(qū)域I上邊緣h=5m處由靜止釋放;a進(jìn)入?yún)^(qū)域I后即刻做勻速直線運(yùn)動,在a進(jìn)入?yún)^(qū)域I的同時,從緊貼電容器下板中心處由靜止釋放一帶正電的微粒A.微粒A的比荷$\frac{q}{m}$=2C/kg,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì).求:
(1)金屬棒a的質(zhì)量M;
(2)在a穿越磁場的整個過程中,微粒發(fā)生的位移大小x.
(不考慮電容器充、放電對電路的影響及充、放電時間)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒子流,若到達(dá)地球,對地球上的生命將帶來危害,如圖所示為地磁場的分布圖,現(xiàn)在來自宇宙的一束質(zhì)子流以與地球表面垂直的方向射有關(guān)地磁場對宇宙射線有無阻擋作用的下列說法中,正確的是( 。
A.地磁場對直射的宇宙射線的阻擋作用在南北兩極最強(qiáng),赤道附近最弱
B.地磁場對直射的宇宙射線的阻擋作用在赤道附近最強(qiáng),兩極最弱
C.地磁場對直射的宇宙射線的阻擋作用各處相同
D.地磁場對直射的宇宙射線無阻擋作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法,正確的是(  )
A.體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
B.質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
C.只有做直線運(yùn)動的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)
D.不論物體的質(zhì)量多大,只要物體的尺寸對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略,就可以看成質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.某人從一豎直枯井的井口處靜止釋放一石塊并開始計(jì)時,經(jīng)t=2.5s聽到石塊落地聲.不計(jì)空氣阻力及聲音傳播的時間.取重力加速度g=10m/s2.試求:
(1)枯井的深度.
(2)石塊剛要落地時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某物理興趣小組為獲得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行了系列探究過程,假設(shè)你也是其中一員,請補(bǔ)充完整橫線部分內(nèi)容:

(1)操作過程;
①將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,如圖1所示;
②將接有重物的紙帶沿豎直方向穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔;
③先接通電源,再釋放紙帶;
④獲得點(diǎn)跡清晰的幾條紙帶
(2)探究過程:其中一條紙帶的點(diǎn)跡及數(shù)據(jù)如圖2所示.(圖中直尺的單位為cm,點(diǎn)O為紙帶上記錄到的第一點(diǎn),點(diǎn)A、B、C、D…依次表示點(diǎn)O以后連續(xù)的各點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔T=0.02s打一個點(diǎn))
①小組成員量出DF間的距離為3.60cm,計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時器打下點(diǎn)E時的速度vE=0.9m/s;
②小組成員量出FH間的距離為5.20cm,計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時器打下點(diǎn)G時的速度vG=1.3m/s;
③利用g=$\frac{{v}_{G}-{v}_{E}}{△t}$得出g=10m/s2
④利用a=$\frac{{x}_{FH}-{x}_{DF}}{{t}^{2}}$得出g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.甲乙兩個質(zhì)點(diǎn)同時同地向同一方向做直線運(yùn)動,它們的v-t圖象如圖所示,則(  )
A.乙的速度始終比甲大B.2 s末乙追上甲
C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.乙追上甲時距出發(fā)點(diǎn)40 m遠(yuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.汽車在平直公路上運(yùn)動的速度為10m/s,關(guān)閉發(fā)動動機(jī)后前進(jìn)42m時,速度減小為4m/s.汽車的加速度大小為1m/s,若再經(jīng)過6s,則汽車又前進(jìn)了8 m.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,是一種測量加速度的儀器的原理圖.光滑的桿上穿著一個質(zhì)量為100g的小球,兩邊連接著處在原長狀態(tài)下的兩根原長為20cm,勁度系數(shù)為5N/m 的完全相同的彈簧.現(xiàn)該裝置在一輛加速啟動的汽車?yán),固定在小球上的輕指針從平衡位置后移了5cm,則此時汽車的加速度為( 。
A.2.5m/s2B.5m/s2C.7m/s2D.10m/s2

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同步練習(xí)冊答案