15.如圖所示,上表面光滑的半圓柱體放在水平面上,小物塊從靠近半圓柱體頂點(diǎn)O的A點(diǎn),在外力F作用下沿圓弧緩慢下滑到B點(diǎn),此過(guò)程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.外力F先變小后變大
B.半圓柱體對(duì)小物塊的支持力變大
C.地面對(duì)半圓柱體的支持力變大
D.地面對(duì)半圓柱體的摩擦力先變大后變小

分析 先對(duì)小滑塊受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出支持力和拉力的表達(dá)式,再分析;然后對(duì)半圓柱體受力分析,得到摩擦力和支持力表達(dá)式后分析.

解答 解:A、B、對(duì)小滑塊受力分析,受到重力、支持力和拉力,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
N=mgcosθ
F=mgsinθ
由于θ越來(lái)越大,故支持力N變小,拉力F變大,故A錯(cuò)誤,B也錯(cuò)誤;
C、D、對(duì)半圓柱體受力分析,受到壓力N,地面支持力N′,重力Mg,地面的靜摩擦力f,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有
Nsinθ=f
Mg+Ncosθ=N′
解得
f=mgsinθcosθ=$\frac{1}{2}$mgsin2θ
N′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg($\frac{1+cos2θ}{2}$)
由于θ越來(lái)越大,故靜摩擦力f先變大后變小,支持力先變小后變大,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是先后對(duì)小滑塊和半圓柱體受力分析,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
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列說(shuō)法正確的有( 。
A.瞬時(shí)速率就是瞬時(shí)速度
B.力和重量屬于矢量
C.位移是矢量,位移的方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向
D.“13時(shí)22分45秒”表示時(shí)刻,“120分鐘”表示時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)如下:
(1)在探究物體的加速度與力的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持質(zhì)量不變,分別改變施加在物體上的水平拉力F,測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a.
(2)在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持力不變,分別改變物體的質(zhì)量m,測(cè)出相對(duì)應(yīng)的加速度a.
(3)本實(shí)驗(yàn)也可以不測(cè)加速度的具體數(shù)值,通過(guò)測(cè)出兩個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1、x2來(lái)測(cè)量不同情況下物體加速度的比值,此比值$\frac{a_1}{a_2}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,記錄小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)情況的紙帶如圖所示.在紙帶上選定標(biāo)為0~5的六個(gè)記數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.在紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻度線跟“0”記數(shù)點(diǎn)對(duì)齊.由圖可知,打下記數(shù)點(diǎn)1時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度大小為0.15m/s;小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.6m/s2.從減小測(cè)量誤差的角度來(lái)看,利用這條紙帶計(jì)算打下第4個(gè)記數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度大小最為準(zhǔn)確.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.某同學(xué)做“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn).
①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d,把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,用米尺測(cè)量出懸線長(zhǎng)度l.
某次測(cè)量擺球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)部分如圖所示,則擺球直徑為d=2.26cm.

②在小鋼球某次通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),并將這次通過(guò)平衡位置時(shí)記為0,數(shù)出以后小鋼球通過(guò)平衡位置的次數(shù)為n,用停表記下所用的時(shí)間為t.請(qǐng)用上面的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為g=$\frac{{π}^{2}{n}^{2}(l+\fracru22fuk{2})}{{t}^{2}}$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.如圖所示的交變電壓是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.交流電壓的有效值為$5\sqrt{2}$V
B.交流電壓的最大值為10V,頻率為0.25Hz
C.0.01s末線框平面平行于磁場(chǎng),通過(guò)線框的磁通量變化最快
D.0.02s時(shí)通過(guò)線框的磁通量為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.小張駕車(chē)在一平直公路上以v0=30m/s的速度勻速行駛,他突然發(fā)現(xiàn)前方有受傷路人求助,于是立即剎車(chē),汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t1=15s速度減小為零.小張問(wèn)明原因后,立即把受傷路人扶上車(chē)送往前方x=7.5km處的醫(yī)院,若小張要在t2=2.5min內(nèi)把車(chē)停在醫(yī)院門(mén)前.已知在途中小張的最大車(chē)速為vm=60m/s,汽車(chē)剎車(chē)后的加速度大小不變,請(qǐng)問(wèn)汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)的最小加速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.假設(shè)北京上空的地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1×10-2T,方向與地面成60°角斜向下.一根長(zhǎng)為10m的水平金屬棒垂直磁場(chǎng)放置,并以10m/s的速度豎直向下運(yùn)動(dòng),那么此金屬棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為( 。
A.0B.0.5VC.0.866VD.1V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示的真空空間中,僅在正方體中的黑點(diǎn)處存在著電荷量大小都是q的點(diǎn)電荷,則圖中a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的是( 。
A.B.C.D.

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