热门试卷

解：滑块恰好能沿斜面匀速下滑，根据平衡条件：

滑块与斜面间的摩擦因数：μ=tanθ

若用一推力F作用在滑块上，使之能沿斜面匀速上滑，对滑块，如图所示受力分析，并建立直角坐标系（将F沿斜面、垂直斜面分解成Fx和Fy）

X轴方向，根据平衡条件：Fx=f+mgsinθ①

Y轴方向，根据平衡条件：Fy+mgcosθ=N②

且f=μN=Ntanθ③

①②③联立可得：Fx=Fytanθ+2mgsinθ④

对斜面体如图所示受力分析，并建立直角坐标系

X`轴方向，根据平衡条件：P= fcosθ+Nsinθ⑤

即：4mgsinθcosθ=μNcosθ+Nsinθ

代入μ值，化简得：Fy=mgcosθ⑥

代入④得：Fx=3mgsinθ⑦

最后由F=，解得：F=mg⑧

由tanα=，解得：α= arctg()⑨ （设α为F和斜面的夹角）

解：（1）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为h。因为F恒等于mg，所以绳对物块拉力大小恒为mg，由平衡条件知：2θ=120°，所以θ=60°，由图可知：

h=L×tg30°=L ①

（2）当物块下落h时，绳的C、D端均上升h'，由几何关系可得：h'=－L ②

克服C端恒力F做的功为：W=F×h' ③

由①②③式联立解得：W=（－1）mgL

（3）物块下落过程中，共有三个力对物块做功。重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因为物块下降距离h时动能最大。由动能定理得：mgh－2W= ④

将①②③式代入④式解得：Vm=

当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值H，绳C、D上升的距离为H'。由动能定理得：mgH－2mgH'=0

又H'=－L

联立解得：H=

解：对物体m在O'点分析受力如图，物体B处于平衡状态有：

在水平方向：Tsin53°=F

在竖直方向：Tcos53°=mg

由上两式解得：F=4mg/3

对系统整体分析受力如图，系统处于平衡状态有：

在水平方向：N=F

在竖直方向：f=mg+mAg

另：环A恰好要滑动，有f=μN

由上各式解得：μ=0.8

（1）当汽车在水平路面上以最高时速行驶时，牵引力大小F与阻力大小f相等．

vm=144km/h=40m/s

F==1.5×103N      　　　   

f=F=1.5×103N．

故汽车行驶时所受的阻力为1.5×103N．

（2）设汽车以72km/h行驶时牵引力为F1，则有：

v1=72m/h=20m/s     F1==3×103N    a==1m/s2     

故此时的加速度为1m/s2．

（1）木块A按住不动时所受摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得f=T=Mg=3N，方向水平向左                            

 （2）在B下落至地面前，据动能定理，有

   Mgh-μmgh=（M+m）v2，

得v==2m/s         

（3）在B落地后，A运动到停下来，设B继续向右滑行距离为s′时停下，则据动能定理，有

-μmgs′=0-mv2   

得 s′==0.4m＜0.5m         

所以木块A不会撞到定滑轮，最终木块A停在距定滑轮0.1m处．

答：（1）木块A按住不动时所受摩擦力是3N，方向水平向左；

（2）木块A由静止释放后运动到O点时的速度大小是2m/s；

（3）木块A不会撞到定滑轮，最终木块A停在距定滑轮0.1m处．

解：（1）

（2）小球从A到P的过程中，电场力做负功，故其电势能增加

（3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，根据动能定理得：

到达C点后细绳绷紧，沿细绳方向的速度变为零，则

从C到P做圆周运动，由动能定律得：

解：设绳子拉力为T，选其中某一个球为研究对象，球发生滑动的临界条件是：

      Tsin＝μN ①

      又因为　Tcos＝ ②

      取整体为研究对象，由平衡条件得：

      F＋2N＝2G ③

      由式①②③式联立解得：

      F＝

他的解答中没有考虑两丝线上的张力相等，故解答是错误的．

小环是穿在丝线上，作用于小环上的两个拉力大小相等，方向不同．小环受四个力，如图所示．

竖直方向：Tsin60°=mg

水平方向：Tcos60°+T=k

联立得：q=

答：小球的带电量为．

（1）对杆发电：E=BLv，

导轨做初速为零的匀加速运动，v=at，

E=BLat，

s=at2

对回路：闭合电路欧姆定律：

I===

（2）导轨受外力F，安培力FA摩擦力f．其中

对杆受安培力：FA=BIL=

Ff=μFN=μ（mg+BIL）=μ（mg+）

由牛顿定律F-FA-Ff=Ma

F=Ma+FA+Ff=Ma+μmg+（1+μ）

上式中当：=R0at

即t=时，外力F取最大值，

F max=Ma+μmg+（1+μ）B2L2，

（3）设此过程中导轨运动距离为s，

由动能定理，W合=△Ek     W合=Mas．  

由于摩擦力Ff=μ（mg+FA），

所以摩擦力做功：W=μmgs+WA=μmgs+μQ，

s=，

△Ek=Mas=Ma

答：（1）回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式E=BLat，I=；

（2）经过时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为Ma+μmg+（1+μ）B2L2，

（3）导轨动能的增加量为Ma．

（1）由C=得，Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C

（2）带负电尘埃正好在板间静止，受到重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，电容器上极板带正种电荷．

（3）由平衡条件得

    qE=mg，又E=，得到q=mg

代入解得，q=5×10-18C

答：

（1）电容器的带电量为2×10-4C．

（2）电容器上极板带正种电荷．

（3）该尘埃带电量为5×10-18C．

（1）当极板上没加电压时，得到：mg=kv1，①

当极板上加电压u时，由题得；q=mg+kv2    ②

由①、②得，q=               ③

（2）由题意得，v1t1=v2t2               ④

           +=0.00535ns-1（n为整数）  ⑤

由以上①-⑤式得，q=

可见，粒子所带电量是基元电荷所带电量的整数倍，基元电荷的带电量为

  e=

代入解得，e=1.6×10-19C

答：

（1）滴所带电量q=．

（2）基元电荷的带电量为e=1.6×10-19C．

（1）该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡；故电场力向上，而场强向下，故油滴带负电荷；

（2）匀速运动是平衡状态，重力和电场力平衡：

mg=F=qE     

所以：q==C=4.5×10-14C   

（3）元电荷电量：e=1.6×10-19C

所以，元电荷倍数N：N==个=2.8×105个

答：（1）该油滴带负电荷；

（2）该油滴所带电荷量是4.5×10-14C；

（3）该油滴所带电荷量是元电荷e的2.8×105倍．

以箱子为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，根据平衡条件得

   竖直方向  N+Fsin37°=mg   

   水平方向  f=Fcos37°       

又f=μN                

∴μ=

代入数据得：μ==0.57          

答：箱子和地面间的动摩擦因数为0.57．

小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：

F库=mgtanθ      ①

F库=k    ②

将r=3cm=0.03m，θ=45°带入解①②得：F库=2×10-3N，QA=5×10-9C．

故根据牛顿第三定律可知，B所受库伦力为2×10-3N，小球A带的电量是5×10-9C．