特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型:將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處,懸繩上有小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,可沿著細繩滑到對面。開始時,戰(zhàn)士甲拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,處于靜止狀態(tài),AP豎直,則此時甲對滑輪的水平拉力為_________mg;若甲將滑輪由靜止釋放,則乙在滑動中速度的最大值為_________。(不計滑輪與繩的質(zhì)量,不計滑輪的大小及摩擦) 

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解析試題分析:設(shè)開始位置繩子的拉力為T,PB與豎直線的夾角為α,則對滑輪,水平方向,豎直方向,由幾何關(guān)系,化簡得2sinα=cosα+1.所以F=mg/2。若設(shè)AP=x,則x2+d2=(2d-x)2,解得x=3d/4.當(dāng)滑輪滑到最低點時,速度最大,在最低點時滑輪距離A點的豎直距離為,由機械能守恒定律mg()d=,解得v=.
考點:此題考查共點力的平衡、正交分解法及動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

兩個共點力F1、F2大小不同,它們的合力大小為F,則

A.F1、F2同時增大一倍,F(xiàn)也增大一倍
B.F1、F2同時增加10 N,F(xiàn)也增加10 N
C.F1增加10 N,F(xiàn)2減少10 N,F(xiàn)一定不變
D.若F1、F2中的一個增大,F(xiàn)不一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個圓環(huán),兩圓環(huán)上分別用細線懸吊著一個物體,如右圖所示.當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動時,A的懸線與滑桿垂直,B的懸線豎直向下,則(  )

A.A圓環(huán)與滑桿有摩擦力
B.B圓環(huán)與滑桿無摩擦力
C.A圓環(huán)做的是勻速運動
D.B圓環(huán)做的是勻速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,勻強電場的電場強度為E,一帶電小球質(zhì)量為m,輕質(zhì)懸線長為L,靜止時懸線與豎直方向成30°角.小球所帶的電荷量是______。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量均為m的兩個小球A、B用三根等長的細繩相連,懸掛在天花板上的O點,F(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F,使得兩個小球保持靜止,此時BO繩剛好處于豎直位置,則OA繩的張力TOA=          ;AB繩的張力TAB=            

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

用重力可以忽略不計的細繩將鏡框懸掛在一面豎直墻上,如圖所示。細繩AO、BO與鏡框共面,且兩段細繩與鏡框上邊沿的夾角均為600。已知鏡框重力為G,鏡框上邊沿水平,求細繩AO、BO所受拉力大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,表面絕緣、傾角θ=30°的斜面固定在水平地面上,斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻強磁場區(qū)域,其邊界與斜面底邊平行,磁場方向垂直斜面向上.一個質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25W的單匝矩形金屬框abcd,放在斜面的底端,其中ab邊與斜面底邊重合,ab邊長L=0.50m.從t=0時刻開始,線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,從靜止開始運動,當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力,線框繼續(xù)向上運動,線框向上運動過程中速度與時間的關(guān)系如圖乙所示.已知線框在整個運動過程中始終未脫離斜面,且保持ab邊與斜面底邊平行,線框與斜面之間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10 m/s2.求:

(1)線框受到的拉力F的大;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大;
(3)線框在斜面上運動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,物體B放在粗糙的水平桌面上,A被三根細繩懸掛,物體A、B都處于靜止狀態(tài),其質(zhì)量分別為mA=2kg,mB=5kg,細繩OB呈水平,細繩OP與豎直方向成37 º角。(已知sin37 º=0.6; cos37 º=0.8)求:

(1)請在圖上畫出結(jié)點O的受力示意圖
(2)物體B受到的摩擦力
(3)若將B物體固定在桌面上,OA、OB、OP細繩的位置保持不變,且三細繩所能承受的最大張力都是50N,為了使細繩不斷,則所掛的A物的最大重量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

質(zhì)量為M的木楔傾角為θ(),靜止在水平面上,當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑.如果用與斜面成α角的力F拉著木塊勻速上滑(木塊勻速上滑過程木楔仍在水平面上靜止),如圖所示,

求:(1)木塊勻速上滑時木楔受到水平面的摩擦力是多少? (2)現(xiàn)改變力F的方向仍使木塊勻速上滑,則F與斜面夾角多大時,拉力F最小,并求出此力最小值Fmin

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同步練習(xí)冊答案