10.如圖所示,滑塊A置于光滑的水平面上,一細(xì)線的一端固定于傾角為45°、質(zhì)量為M的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m的小球B.現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平方向的恒力F,要使小球B能相對(duì)斜面靜止.下列說法正確的是( 。
A.只要恒力F水平向右就可以
B.恒力F水平向左時(shí),臨界條件是繩子剛好松弛
C.恒力F水平向右時(shí),小球保持相對(duì)靜止的條件是F≤(M+m)gtan θ
D.恒力F水平向左時(shí),滿足F≥(M+m)gcot θ

分析 當(dāng)恒力F水平向右時(shí),A、B保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)是繩子的拉力為零,當(dāng)恒力F水平向左時(shí),A、B保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)是支持力為零,通過隔離法和整體法分析判斷.

解答 解:當(dāng)恒力水平向左時(shí),整體的加速度水平向左,臨界情況是桌面對(duì)小球的支持力為零,
隔離對(duì)B分析,$\frac{mg}{tanθ}=ma$,
解得臨界加速度a=$\frac{g}{tanθ}$,
對(duì)整體分析,F(xiàn)的最大值為:
Fm=(M+m)a=(M+m)gcotθ,即F≤(M+m)gcot θ.
當(dāng)恒力F向右時(shí),整體的加速度水平向右,臨界情況是繩子的拉力為零,
隔離對(duì)B分析,mgtanθ=ma,
解得臨界加速度為:a=gtanθ,
對(duì)整體分析,F(xiàn)的最大值為:Fm=(M+m)gtanθ,即F≤(M+m)gtan θ.故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律的臨界狀態(tài),關(guān)鍵抓住兩個(gè)臨界狀態(tài),結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,掌握整體法和隔離法的靈活運(yùn)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,板上A、B兩孔正好水平相對(duì),板間電壓為500V.一個(gè)動(dòng)能為400eV的電子從A孔沿垂直板方向射入電場(chǎng)中.經(jīng)過一段時(shí)間電子離開電場(chǎng),則電子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大小為(  )
A.100 eVB.500 eVC.900eVD.400 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,不帶電的空殼球體中心放一點(diǎn)電荷,用EA、EB、EC分別表示這三點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,用φA、φB、φC表示這三點(diǎn)的高低,則EA、EB、EC的大小關(guān)系為Ea>Ec>Eb;φA、φB、φC的高低關(guān)系為φa>φb>φc

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作是BD.
A.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M.
B.將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高,以平衡摩擦力.
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先釋放小車,再接通電源,打出一條紙帶,同時(shí)記錄拉力傳感器的示數(shù).
D.改變鉤碼的質(zhì)量,打出幾條紙帶.
(2)小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻變速運(yùn)動(dòng),圖2是經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一段,打點(diǎn)順序是A、B、C、D、E,已知交流電頻率為50Hz,紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn),則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是4.05m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,長(zhǎng)l=1.25m、質(zhì)量M=8kg的平板車靜止在光滑水平面上,車的左端放一質(zhì)量m=2kg的木塊,它與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.今以水平恒力F=10N拖木塊在車上滑行,物體最終從車的右端滑落.木塊在車上滑動(dòng)過程中,問:
(1)拉力對(duì)木塊做了多少功?
(2)小車和木塊各獲得多大動(dòng)能?
(3)摩擦產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,豎直放置的光滑半圓形絕緣軌道半徑為R,直徑AC與地面垂直,下端點(diǎn)為A,上端點(diǎn)為C,中點(diǎn)為B.下端與粗糙絕緣水平面相切于A點(diǎn).已知水平軌道的動(dòng)摩擦因素μ=0.5,其水平軌道部分存在沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小始終為E(未知).一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從水平面上的P點(diǎn)以初速度v0水平向左運(yùn)動(dòng),已知PA之間的距離為2R.當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)的方向豎直向下時(shí),物體剛好到達(dá)B點(diǎn),當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上時(shí),物體剛好通過C點(diǎn).求:
(1)物體帶何種電荷;
(2)初速度v0大。
(3)場(chǎng)強(qiáng)的大。‥小于$\frac{mg}{q}$).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,不計(jì)繩的質(zhì)量及繩與滑輪的摩擦,物體A的質(zhì)量為M,水平面光滑,當(dāng)在繩B端掛一質(zhì)量為M的物體時(shí),物體A的加速度為a1,當(dāng)在繩B端掛一質(zhì)量為2M的物體時(shí),A的加速度為a2,則a1與a2的大小關(guān)系是(  )
A.a1=$\frac{1}{3}$a2B.a1=a2C.a1=$\frac{2}{3}$a2D.a1=$\frac{3}{4}$a2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.有一電容器,帶電量為1.0×10-7C時(shí),兩板間電壓力200V,該電容器的電容是0.5×10-9F,如果使它的帶電量再增加2.0×10-7C,兩板間電壓是600V.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.一輛汽車沿著筆直的公路行駛,其速度圖象如圖所示.
(1)說明圖中OA、AB、BC、CD、DE、EF各線段表示的是汽車在做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)分別求0A段和BC段的加速度.
(3)說明什么時(shí)刻汽車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)的位移是多少?
(4)根據(jù)該速度圖象,求汽車在前40s和前80s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移.

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