如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,O点到球心距离为L,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的
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如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,O点到球心距离为L,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的
题型:不详
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如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,O点到球心距离为L,开始时球悬垂静止.现对球施加一个方向始终水平向右的力F,使球缓慢偏移,移动过程的每一时刻,都可认为球处于平衡状态.F从开始增大到2G的过程中,轻绳张力T的大小范围为______,此过程中F与T的合力做功大小W=______.
答案
球悬垂静止时,轻绳的张力最小,最小值为T
min
=G;
设F增大到2G时,轻绳与竖直方向的夹角为α,如图,根据平衡条件得:
轻绳张力的最大值为T
max
=
G
2
+(2G
)
2
=
5
G
故轻绳张力T的大小范围为G≤T≤
5
G.
则tanα=
2G
G
=2
由数学知识得 cosα=
5
5
F从开始增大到2G的过程中,由动能定理得:
W-GL(1-cosα)=0
则得F与T的合力做功大小为:W=GL(1-cosα)=GL(
5-
5
5
)
故答案为:G≤T≤
5
G,GL(
5-
5
5
)
举一反三
如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5m,左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动,当金属棒从ab位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流强度.
(2)恒力F的大小.
(3)金属棒的质量.
题型:上海模拟
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一个质量为3kg的物体,被放置在倾角为α=37°的动摩擦因数为0.2的固定斜面上,在如图所示的甲、乙、丙、丁四种情况下可能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,g=10m/s
2
)( )
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.丁图
题型:不详
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一固定光滑斜面的两倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),如图分别置于倾角分别为30°和45°两个斜面上并由静止释放,下滑加速度为a
1
,轻绳张力为T
1
;若交换两滑块位置,再由静止释放,下滑加速度为a
2
,轻绳张力为T
2
.则在上述两种情形中正确的有( )
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.a
1
>a
2
D.T
1
=T
2
题型:不详
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如图甲所示,一物块放在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是如图答案中的( )
A.
B.
C.
D.
题型:临沂一模
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在静止的小车内,用细绳a和b系住一个小球,绳a处于斜向上的方向,拉力为F
a
,绳b处于水平方向,拉力为F
b
,如图所示.现让小车从静止开始向右做匀加速运动,此时小球相对于车厢的位置仍保持不变,则两根细绳的拉力变化情况是( )
A.F
a
变大,F
b
不变
B.F
a
变大,F
b
变小
C.F
a
变大,F
b
变大
D.F
a
不变,F
b
变小
题型:东城区模拟
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