如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B,A、
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如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B,A、
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.20,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B,A、B间用细绳相连,初始位置OA=1.5m,OB=2.0m,g取10m/s
2
,则
(1)若用水平拉力F
1
沿杆向右缓慢拉A,使之移动0.5m,该过程中A受到的摩擦力多大?拉力F
1
做功多少?
(2)若小球A、B都有一定的初速度,A在水平拉力F
2
的作用下,使B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升0.5m,此过程中拉力F
2
做功多少?
答案
(1)先对AB整体受力分析,如图所示.
A、B小球和细绳整体竖直方向处于平衡,A受到的弹力为:
N=(m
A
+m
B
)g
则A受到的摩擦力为F
f
=μ(m
A
+m
B
)g
代入数字得:F
f
=6N
由几何关系,s
B
=0.5m
由能量关系,拉力F
1
做功为:W
1
=F
f
s+m
B
gs
B
;
代入数字得:W
1
=20 J
(2)设细绳与竖直方向的夹角为θ,因细绳不可伸长,两物体沿绳子方向的分速度大小相等,所以有
v
B
cosθ=v
A
sinθ
则:A的初速度
v
A1
=
v
B
cot
θ
1
=
4
3
m/s
末速度
v
A2
=
v
B
cot
θ
2
=
3
4
m/s
设拉力F
2
做功为W
2
,对系统,由能量关系得:
W
2
-
F
f
s
B
-
m
B
g
s
B
=
1
2
m
A
v
2A2
-
1
2
m
A
v
2A1
代入数据得W
2
=6.8 J
答:
(1)A受到的摩擦力为6N,力F
1
作功为20J.
(2)力F
2
作功为6.8J.
举一反三
质量为m的物块在竖直拉力F作用下从地面由静止被提起,拉力的变化规律如图所示,在0~t
1
时间内大小为F
1
,在t
2
~t
3
时间内大小为F
2
,物块在t
2
~t
3
时间内匀速上升.物块所受空气阻力恒定,则它所受重力mg与拉力F
2
的大小关系是mg______F
2
;在上升过程中物块的最大加速度为______.
题型:不详
难度:
|
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竖直放置的一对平行金属板的左极板上,用长为l的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为 m的小球,将平行金属板按如图所示的电路图连接.当滑动变阻器R在a位置时,绝缘线与左极板的夹角为θ
1
=30°,当将滑片缓慢地移动到b位置时,夹角为θ
2
=60°.两板间的距离大于l,重力加速度为g.问:
(1)小球在上述两个平衡位置时,平行金属板上电势差之比U
1
:U
2
=?
(2)若保持变阻器滑片位置在a处不变,对小球再施加一个拉力,使绝缘线与竖直方向的夹角从θ
1
=30°缓慢地增大到θ
2
=60°,则此过程中拉力做的功W=?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一绝缘轻杆长为d,中心固定在转轴O上,左侧挂有一定质量的矩形闭合金属框,下边边长为L并放在匀强磁场中,当在线框中通电流I后,在最右端挂一质量为m的重物,轻杆恰能平衡.若电流方向不变,大小变为2I,则m挂在距O点
1
6
d,恰又能平衡,则以下说法错误的是( )
A.金属框的质量可能为
5
3
m
B.金属框的质量可能为
8
3
m
C.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
2mg
3IL
D.匀强磁场的磁感应强度大小可能为
4mg
3IL
题型:不详
难度:
|
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在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置,其中圆柱体质量为m,左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为
5
4
mg
(g为重力加速度),则此时车的加速度大小为______;若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦,当平板车的加速度突然增大时,斜面对圆柱体的弹力将______(选填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”).
题型:不详
难度:
|
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如图所示,重为3N的物体置于倾角为37°的斜面上,用平行于斜面的大小为5N的力F作用于物体,物体恰在斜面上做匀速直线运动,而斜面相对于地面保持静止,则下列说法中正确的是( )(cos37°=0.8,sin37°=0.6 )
A.物体可能沿斜面向下运动
B.斜面对物体有摩擦力的作用
C.斜面对地面没有摩擦力的作用
D.斜面对物体的作用力水平向左
题型:济南模拟
难度:
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