- 相互作用、力与机械
- 共678题
8.(10分)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1 所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,
(1)弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是 N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为 N。
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
正确答案
(1)3.00~3.02,3.09~4.1(有效数不作要求)
(2)变大,变大
知识点
如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为
正确答案
解析
考查力的合成与分解或物体的平衡,涉及三维空间力的合成计算。三根支架的支持力在竖直方向的分力之和等于照相机的重力,即。选D
知识点
如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断(取g=9.8m/s2),下列说法正确的是
正确答案
解析
物体的重力下滑分量可知为4.9N,弹簧拉力为4.9N,物块沿斜面方向手里平衡,所以摩擦力应为0。
知识点
图2为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA 、FB,灯笼受到的重力为 G,下列表述正确的是 ( )
正确答案
解析
由等高等长知,左右力对称,选项B正确。选项A错误,有可能大于;选项D错误,不是大小之和而是矢量之和。选项C错误,这两个力的矢量和与重力是平衡力。
知识点
如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C.与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量
Q=4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=1.0×10-6 C,质量m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10m/s2)
32.小球B开始运动时受到的合力为多大?
33.小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
34.小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时,速度为v=1.0m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
正确答案
F合=0.032N
解析
开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解:
考查方向
正交分解
解题思路
对小球B进行受力分析,运用正交分解求合力.
易错点
正确受力分析。
正确答案
h1=0.9m
解析
小球B向下运动,受A的斥力增大,加速度减小,速度增大当小球B速度最大时合力减为零,
即
解得:
代入数据解得:h1=0.9 m.
考查方向
共点力平衡条件
解题思路
根据受力情况分析小球B的运动情况,找出小球B速度最大时的位置特点。
易错点
小球B速度最大时合力减为零。
正确答案
ΔEp=8.4×10-2J
解析
小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功为W3,
根据动能定理有:
W1=mg(L-h2)
W2=-qE(L-h2)sinθ
解得:
从功能角度来说,电势能的改变量的大小就等于电场力做的功.电场力做负功,电势能增大.
动能的改变量就等于总功.
设小球B的电势能改变了△Ep,则:△Ep=-(W2+W3)
解得:△Ep=8.4×10-2J
考查方向
功能关系
解题思路
由于A对B的库仑力做功是变力功,所以运用动能定理求解电场力做功.
易错点
知道电场力做功量度电势能的变化,常用动能定理求解变力功.
如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中
正确答案
解析
本题考查物体的动态平衡,对球受力分析可知,N1与N2的合力为定值,与重力反向等大。作图。由图形可知,当板缓慢转动中,N1与N2的方向便发生如图示变化,但合力不变,可得答案B。
知识点
如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )
正确答案
解析
略
知识点
L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为
正确答案
解析
PQ一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力斜面的支持力斜面的摩擦力Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C正确。
知识点
如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一竖直向下的恒力
,则
正确答案
解析
根据题意,放在斜面上的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑,在沿斜面方向对物块由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma①,在物块上施加竖直向下的力F后,在沿斜面方向对物块由牛顿第二定律有(mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma0②,由①②易知a0>a,C项正确、A、B、D三项错误。
知识点
如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角300方向时,A对B的静电力为B所受重力的
倍,则丝线BC长度为_______。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在
300处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到
00处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是_______。
正确答案
或
;先不变后增大
解析
对小球B进行受力分析,根据相似三角形有:,再根据余弦定则求出BC的长度:
;若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍,根据几何关系可知AB与BC垂直,即拉力与库仑力垂直;
随着电量的减小,细绳的拉力不变,库仑力减小。当细绳变为竖直方向时,库仑力和拉力的合力等于重力,库仑力减小,拉力增大,所以拉力先不变后减小。
知识点
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