- 力的合成与分解的运用
- 共235题
15.跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为的斜面上,如图所示。已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为
,滑轮的摩擦不计,要使物体A静止在斜面上,求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)。
正确答案
对B受力分析,绳中拉力T=mBg;
当mB取最大值时,物体具有沿斜面向下的最大静摩擦力fm;
对A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
N-mgcosθ=0;
T-fm-mgsinθ=0;
其中:fm=μN
联立以上各式,解得:mB=m(sinθ+μcosθ)
当mB取最小值时,物体具有沿斜面向上的最大静摩擦力fm;
对A受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
N-mgcosθ=0;
T+fm-mgsinθ=0;
其中:fm=μN
联立以上各式,解得:
mB=m(sinθ-μcosθ)
综上,mB的范围是:m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ)
答:物体B的质量的取值范围为m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ).
解析
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知识点
16.如图所示,若要使放在倾角的斜面上,质量为m的箱子沿斜面匀速上滑,求拉力F的最小值。已知箱子与斜面间的动摩擦因数
,重力加速度为g。
正确答案
如图所示,箱子受到竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的摩擦力f、与斜面成角度φ斜向上的拉力F。
箱子匀速运动,在垂直于斜面的方向上,有
沿斜面的方向上,有
而
联立解得
由数学知识得
当φ=30°时,拉力F有最小值
解析
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知识点
18.如图甲所示,一质量分布均匀的梯子,重为G,斜搁在光滑的竖直墙上,重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走,人的重心离地的高度h逐渐增大,整个过程梯子不滑动。如图乙所示为力F随高度h变化的函数图像,则下列关于力F的说法中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
11.如图所示,质量为m的物体紧贴在竖直墙壁上,它与墙壁间动摩擦因数为,作用在物体上的力F与竖直方向成
角,物体A沿墙做匀速直线运动,A受到的摩擦力大小的表达式不可能是( )
正确答案
解析
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知识点
18.如图,质量为m的小球用轻绳悬挂在O点,在水平恒力F=mgtanθ作用下,小球从静止开始由A经B向C运动。则小球( )
正确答案
解析
根据动能定理:,解得
,所以小球先加速,后减速,故A、C正确;小球做圆周运动在B点有向心加速度,故B错误;在C点,因为速度为0,所以沿半径方向的合力为0,切线方向的合力
,所以C点的加速度为
,故D正确。
知识点
9.狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布(如图甲所示),距离它r处的磁感应强度大小为(k为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙所示)分布相似.现假设磁单极子S和负点电荷Q均分别固定且相距较远,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动.关于小球做匀速圆周运动的判断错误的是( )
正确答案
解析
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知识点
32.如图所示,水平地面上有一质量不计的支架ABCD,BD面光滑,倾角为37°,支架可绕固定转轴A无摩擦自由转动,CA⊥AB,BC=CD=0.75m.在距离支架底端B为PB=3m处的P点有一静止物块,质量为m=2kg,现对物块施加一个与水平方向成θ=53°的恒力F,物块向右开始做加速运动,当物块到达支架底端B后恰好可以沿支架向上匀速运动,己知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.45,不计空气阻力和转折点B处能量损失.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8)
求:
(1)恒力F的大小?
(2)若到达B点时撤去恒力F,物块沿支架向上运动过程中,支架是否会翻倒?若不翻倒请通过计算说明?若翻倒,则物块经过B点后再经历多久支架将翻倒?
(3)为保证物块冲上支架而不翻倒,试求恒力F在物块上的作用距离s的范围?
正确答案
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知识点
25.如图,某品牌汽车为后轮驱动,后轮直径为d,当汽车倒车遇到台阶时,两个后轮可同时缓慢倒上的台阶的最大高度为h,假设汽车轮胎和台阶的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且忽略轮胎的形变,不计前轮与地面的摩擦.则后轮与台阶的滑动摩擦系数为______________;若该车缓慢倒上两个高度分别为h1和h2(h1<h2)的台阶,当后轮刚离开地面时,台阶对后轮的作用力分别为F1和F2,则F1__________F2.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
正确答案
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解析
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知识点
11.如图1-14所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是( )
正确答案
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每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
知识点
14.某同学通过以下步骤粗测从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数,即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是( )
正确答案
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知识点
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