热门试卷

（1）设乙静止时，AP间的距离为h，BP与竖直方向的夹角为θ，则由几何知识得

   d2+h2=（2d-h）2

解得，h=d，sinθ=0.8，cosθ=0.6

对滑轮进行受力分析，如图，根据平衡条件

   FT+FTccosθ=mg   ①

   FTsinθ=F        ②

由①②式得，F=0.5mg

（2）乙在滑动的过程中机械能守恒，当他滑到最低点时，速度应最大，而此时APB三点成正三角形．由几何知识得：P到AB的距离为h′=dcos30°=d．

由机械能守恒定律得   mg（h′-h）=m

解得，vm=

答：

（1）战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F是0.5mg；

（2）战士乙滑动过程中的最大速度是．

在A点对物块进行受力分析：受力图        

  N=mg   ①

F合=mg+N   ②

F合=F向=…③

从开始到A点过程：W合=△EK∴WG+Wf=m…④

WG=mg（h-2r）…⑤

由①②③④⑤得Wf=-0.8J

所以W克f=-Wf=0.8J．

（1）小球处于静止状态，受力情况如图所示：

由平衡条件得：=tanθ

设两极板间的距离为d，则U=Ed      

所以：在两个平衡位置时，两金属板间电势差之比为：U1：U2=tan30°：tan60°=1：3

（2）设该过程拉力对小球做功W，用动能定理得：W+qEl（sin60°-sin30°）-mgl（cos30°-cos60°）=0

又  qE=mgtan30°

解得  W=(-1)mgl

答：（1）小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上电势差之比U1：U2=1：3．

（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°，则此过程中拉力做的功W=(-1)mgl．

（1）据题，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场的过程中AB做匀速运动，电场力与重力平衡，则有

   2qE=5mg，得：E=

（2）研究第1个小球进入电场的过程，根据动能定理得：

  5mgL-qEL=mv12  解得：v1=

（3）研究第3个小球进入电场的过程，根据动能定理得

5mg•3L-3qEL-2qEL-qEL=mv22  

将E=代入，得：v2=0

（4）第1个小球进入电场到第2个进入电场，AB做匀加速运动，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，设每通过L位移的时间为t，则有

     L=t0，L=v1t，则得：t=2t0．

第2个小球进入电场时，有：

  5mg=2q…①

要使AB做匀速运动，第3个小球进入电场时

    5mg=3q…②

第4个进入小球电场时

    5mg=4q…③

第5个进入小球电场时

    5mg=5q…④

将②③④式与①式相比较，得到

   U3=U0，U4=U0，U5=U0

作出图象如右图．（图象最后两段数据对应的是U0和U0．

答：（1）两板间电场强度E为；

（2）上述匀速运动过程中速度的大小v1为．

（3）第4个小球在O处时速度的大小v2为0．

（4）电压U随时间t的图象如图所示．

（1）设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得：

E==V/m=2.0×104V/m     

答：两板间电场强度的大小为2.0×104V/m．

（2）小球静止时受力平衡

qE=mgtanθ

解得q==1.0×10-8C   

答：小球带的电荷量为1.0×10-8C．

当A物体刚不向下滑动时，静摩擦力达到最大值，方向沿斜面向上，由平衡条件有：

mAgsinθ-FT1-Fμ=0

当A物体刚不向上滑动时，静摩擦力也达到最大值，方向沿斜面向下．由平衡条件有：

mAgsinθ-FT2+Fμ=0

且FT1=mBming

FT2=mBmaxg

Fμ=0.2mAgcosθ

由以上各式解得所求B的质量的最小值

mBmin=mA（sin37°-0.2cos37°）=2.64 kg

B的质量的最大值

mBmax=mA（sin37°+0.2cos37°）=4.56 kg

答：要保持A静止不动，B的质量最大是4.56kg；最小是2.64kg．

（1）导体棒受力如图，棒所受的安培力FA=BIL2，导体棒受力平衡，则有

  mgtanθ=FA，

解得，I=

当θ=60°时，I1=

光电池输出功率为P1=UI1=．

（2）当θ变成45°时，设光电池输出功率为P2，根据几何关系可知：==

（3）当θ=45°时，维持力平衡需要的电流为I2=，可得P2=P1=

而光电池产生的电流为I光电==，所以能提供的额外电流为I额外=I光电-I2=（-1）

故可提供额外功率为P额外=UI额外=．

答：

（1）此时电流强度的大小是，光电池的输出功率是．

（2）当θ变成45°时，光电池板接收到的光能对应的功率P′与当θ=60°时光电池板接收到的光能对应的功率P之比为．

（3）还能输出额外电功率为．

（1）对物体运用牛顿第二定律得：T-mg=ma

解得：T=m（g+a）        ①

对人进行受力分析，受拉力、重力、支持力和摩擦力，如图所示

根据共点力平衡条件，有：

f=Tsinθ              ②

联立①②解得：f=m（g+a）sinθ

（2）对人进行受力分析可知：

地面对人的支持力FN=Mg-Tcosθ=Mg-m（g+a）cosθ；

根据牛顿第三定律可知人对地面的压力等于地面对人的支持力等于Mg-m（g+a）cosθ；

答：（1）人受到地面的摩擦力为m（g+a）sinθ；

（2）人对地面的压力为Mg-m（g+a）cosθ．

导线受重力与安培力平衡有：

mg=BIl

I===25A

方向C→A 

答：为使导体悬在空中平衡，导体中应通25安的电流，方向C→A

（1）如图所示，对物体受力分析并由正交分解法得

  Fsin30°+FN=mg  ①

  Fcos30°=Ff ②

由①②得FN=mg-Fsin30°=300N-100N×0.5=250N

       Ff=50N         

（2）如图，对滑轮上一点受力分析有

   FT=2Fcos60°

解得FT=100N

答：

（1）地面对物体的弹力大小是250N，摩擦力大小是50N．

（2）滑轮上方竖直悬绳的拉力大小是100N．

因为是一根绳，由绳子的特点可知两端绳子的张力大小相等；两端绳子与水平方向的夹角也相同，设为θ；

设总长度为L，两杆间的距离为S；若设挂钩左侧绳子长度是L1，则右侧绳子长度是（L-L1）

那么　L1×cosθ+（L-L1）×cosθ=S

即　L×cosθ=S

可知5cosθ=4；

故cosθ=0.8，即夹角为37°；sin37°=0.6；

物体悬挂处受两绳子的拉力及物体向下的拉力，由共点力的平衡条件可知，两拉力的合力与物体的重力等大反向；

由几何关系可知拉力F===50N．

故答案为：37°；50．

（1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有qE1L=mgL  ①

得 E1=  ②

在此电场中，电场力刚好抵消重力，此三角形框架能停止在竖直平面内任意位置．

（2）设匀强电场E2的方向与竖直方向夹角为θ，则根据有固定转动轴物体的平衡条件，有

  qE2Lcosθ+qE2Lsinθ=mgL  ③

即qE2sin(θ+)=mg

当θ=时，E2min=  ④

（3）设三角形框架平衡时OA边偏离竖直方向θ角，则OB边偏离水平方向的夹角也为θ，根据有固定转动轴物体的平衡条件，有

  qE3Lcosθ=mgLcosθ+（mg+qE3）Lsinθ  ⑤

将E3=代入，解得：tanθ=，θ=arctan≈18.4°⑥

三角形框架可能的出现的平衡位置如图所示：

（1）球受重力、支架的支持力和墙壁的支持力，如图所示：

（2）支架与球接触点与球心的连线与竖直方向的夹角为：

sinθ===，故θ=30°

根据平衡条件，有：

支架对球作用力：F==N=200N

墙壁对球的作用力：N=Gtan30°=100N

答：（1）球的受力图如图所示；

（2）支架对球的作用力为200N，墙对球的作用力为100N．