如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力
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如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力
题型:不详
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如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.在a运动的整个过程中若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )
A.先减小后增大
B.先增大后减小
C.等于F
D.先减小后不变
答案
A、B、D对a棒所受合力为:F合=F-f-mgsinθ-BIL=F-f-
B
2
L
2
v
R
=ma,故运动过程如下:
由于a棒加速→速度增大→合力减小,加速度减小至零后,速度恒定不变→安培力先增大后不变.
对于b棒,原来受到的静摩擦力沿斜面向下,在a棒向上运动的过程中,两棒所受的安培力大小相等,b棒所受的安培力方向沿斜面向上,先增大后不变,
开始阶段:b棒的摩擦力沿斜面向上,由平衡条件有 F
安
+f=mgsinθ,得f=mgsinθ-F
安
,则F
安
增大,f减小;当f=0后,摩擦力反向,有F
安
=f+mgsinθ,f=F
安
-mgsinθ,F
安
增大,f增大.故A正确,BD错误.
C、由上知:f=mgsinθ-F
安
或f=F
安
-mgsinθ.
对a,F≥mgsinθ+F
安
+f
滑
,故F≠f.故C错误
故选A
举一反三
某同学用弹簧测力计、木块和细线去粗略测定一个木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ,木块放在斜面上,不加拉力时将保持静止.
实验的主要步骤是:
(1)用弹簧测力计测出木块重G;
(2)用弹簧测力计平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向上做匀速运动,记下弹簧测力计的示数F
1
;
(3)用弹簧测力计平行斜面拉动木块,使木块沿斜面向下做匀速运动,记下弹簧测力计的示数F
2
;
请推导出求滑动摩擦因数μ的计算式(写出推导过程)
题型:不详
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如图所示,某物体受到与水平方向成θ角(θ<90°)推力F的作用,沿粗糙的水平面作加速度为a的匀加速直线运动,现在保持F的方向不变,而使变为原来的2倍,此后( )
A.物体仍作匀加速直线运动;
B.加速度的值小于2a
C.加速度的值大于2a
D.物体可能作匀减速直线运动
题型:不详
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线轮的两部分半径不同(其侧视图如图a所示),大轮半径R=10cm,小轮半径r=5cm.线轮可绕固定支架上的光滑水平轴OO′转动,小轮通过细绳与放在水平桌面上的物体A相连,大轮通过细线与物体B相连,如图b所示.A、B质量分别为m
A
=4kg、m
B
=0.75kg,A与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,B的下表面距地面高h=1m.不计细绳和线轮的质量,整个系统处于静止状态.(g=10m/s
2
)求:
(1)物体A所受到的静摩擦力大小.
(2)将物体B换成一个大小相同,质量为原来两倍的物体B′后,整个系统由静止开始运动,当物体B′落到地面的瞬间,物体A的速度大小.
(3)在(2)描述的情况下,B′从开始运动至落地的时间.
题型:不详
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如图所示,一气缸固定在水平地面上,质量为1kg的重物P通过滑轮与活塞相连,活塞下面封闭有温度为27℃的理想气体,已知大气压强为1.0×10
5
Pa,活塞面积为10cm
2
,活塞离汽缸底的高度为30cm,不计活塞重及一切摩擦,当气体温度升高到177°C时( )
A.重物P下降的距离为15 cm
B.重物P下降的距离为20 cm
C.气体压强为1.1×10
5
Pa
D.气体压强为0.9×10
5
Pa
题型:不详
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如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd为垂直放置在导轨上的两根相同的金属棒,它们的电阻都为R、质量都为m,abdca构成闭合回路,cd棒用能承受最大拉力为F
T
的水平细线拉住,ab棒在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速运动.
求:(1)经多长时间细线将被拉断;
(2)细线被拉断前,F随时间t的变化规律;
(3)从ab棒开始运动到cd棒刚要开始运动的过程中,流过cd棒的电荷量.
题型:不详
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