热门试卷

解：（1）对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力．设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2．

根据平衡条件得：

水平方向：F1sinθ=F2sinθ

竖直方向：F1cosθ+F2cosθ=mg

解得，F1=F2=．

（2）以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′，

F2′=F2=mg．

根据平衡条件得

f=F2′sinθ

N=F2′cosθ+Mg

解得：

N=Mg+mg

f=mgtanθ

答：（1）金属小球的受力如图所示，悬挂小球的细线的拉力大小为．

（2）该同学的受力如图所示，该同学受到地面的支持力和摩擦力大小分别为Mg+mg、mgtanθ．

解：物块恰好能沿倾角为30°的固定斜面匀速下滑，受重力、支持力和滑动摩擦力，故：

f=mgsin30°

N=mgcos30°

其中：f=μN

联立解得：

用平行斜面向上的拉力拉动物块，使其沿斜面匀速向上滑动，物理受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：

F-mgsin30°-f=0

N=mgcos30°

其中：

f=μN

联立解得：

F=5N

答：物块与斜面间的动摩擦因数为，匀速向上滑动时的拉力大小为5N．

解：（1）球在达到终极速度时为平衡状态，有

        f=mg                                           ①

则　　　fB：fC=mB：mC                                  ②

代入数据得　　　　fB：fC=1：9                          ③

（2）由表中A、B球的有关数据可得，阻力与速度成正比；即f∝v    ④

由表中B、C球有关数据可得，阻力与球的半径的平方成正比，即f∝r2 ⑤

得　　　　　　　　　　f=kvr2 ⑥

将E组数据代入解得   k=5Ns/m3                         ⑦

（3）将C号和D号小球用细线连接后，其收尾速度应满足

   mCg+mDg=fC+fD                                  ⑧

即　　　　mCg+mDg=kv（rC2+rD2）                               ⑨

代入数据得　　v=27.2m/s　                                      ⑩

比较C号和D号小球的质量和半径，可判断C球先落地．

答：（1）B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比为1：9．

（2）球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系k=5Ns/m3．

（3）将C号和D号小球用轻质细线连接，它们的收尾速度为27.2m/s，C球先落地．

解：取小球为研究对象，小球受3个力：斜面对小球的支持力 N，挡板对小球的支持力F，重力G（F是N和F的合力），如图所示：

由力的平衡条件得：F=G=mg=80N

由三角函数得：

N1===100N

N2=Ftanθ=80N×tan37°=60N

由牛顿第三定律可得：

小球对斜面的压力N′=N=100N

小球对挡板的压力F′=F=60N

答：小球对斜面和挡板的压力各100N和60N．

解：（1）物体匀速下滑时受力情况如图，根据平衡条件得

      mgsin37°=μmgcos37°+f

得到f=mgsin37°-μmgcos37°

代入解得f=7.2N；

（2）匀速下滑时重力的功率为P=mgsin37°v=2×10×0.6×2W=24W

（3）由题，空气阻力与其速度成正比，f=kv，则有

得到f0==

根据牛顿第二定律得

   mgsin37°-μmgcos37°-f0=ma

得到a=g（sin37°-μcos37°）-

代入解得a0=1.8m/s2

答：

（1）匀速下滑时空气阻力f为7.2N；

（2）匀速下滑时重力的功率24W．

（3）物体沿斜面下滑速度v0=1.0m/s时的加速度a0=1.8m/s2．

解：以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力图如图．CO绳对O点的拉力大小等于重力mg，即F=mg

由几何关系得：，

=N，

答：OA、OB两根轻绳的拉力分别是30N和60N．

解：（1）对小球受力分析，受重力、拉力和电场力，如图；

电场力向右，故带正电荷，根据平衡条件可知：

x方向：Tsinθ=qE

y方向：Tcosθ=mg

解得

qE=mgtanθ

T=

故

故小球带正电荷，带电量为．

（2）剪短细线后，小球受电场力和重力，合力沿着绳子向右下方，大小等于第一问中绳子的拉力，为；

根据牛顿第二定律，加速度为

做初速度为零的匀加速直线运动，位移为

故将细线剪断，小球经t时间所发生的位移大小为．

（3）小球从最低点到图示位置过程中，细线拉力不做功，只有重力和电场力做功，根据动能定理，有

-mgL（1-cosθ）+qELsinθ=

解得

v=

故小球运动图示位置时小球的速度大小．

 （4）小球做圆周运动，到达图示位置时，受到重力、电场力和细线的拉力，重力和电场力的合力为；

三力的合力指向圆心，提供向心力，有

解得

FT=mg（）

故小球运动图示位置时细线的拉力为mg（）．