水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从

水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从

题型:不详难度:来源:
水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的摩擦因数为μ(0<μ<1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ,如图,在θ从0逐渐增大到90º的过程中,木箱的速度保持不变,则(    )
A.F先减小后增大
B.F的水平分力一直减小
C.F的功率减小
D.F的功率不变

答案
  ABC
解析

试题分析:对物体受力分析如图:

因为物体匀速运动,水平竖直方向均受力平衡:Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
解得:
令:,即:
则:
θ从0逐渐增大到90°的过程中,在θ<β前:cos(θ-β)逐渐变大,所以F逐渐减小;在θ>β后:cos(θ-β)逐渐变小,所以F逐渐增大,所以结论是:F先减小后增大,故A正确.
F的水平分量为 F1=Fcosθ=,θ从0逐渐增大到90°的过程中,tanθ一直在变大,所以F的水平分力一直减小;选项B正确。
功率:P=Fvcosθ=,θ从0逐渐增大到90°的过程中,tanθ一直在变大,所以功率P一直在减小,故C正确.
举一反三
如图所示,质量为m=10g,电量为q=10-4C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°。求:

(1)匀强电场的电场强度E;
(2)若通过外力做功将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线拉紧,而小球最终处于静止状态,问外力需做多少功?
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如图所示,一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止在如图所示的位置,需用一个水平推力F作用于球体上,F的作用线通过球心。设球体的重力为G,竖直墙对球体的弹力为N1,斜面对球体的弹力为N2,则以下结论正确的是
A.N1=FB.G≤FC.N2>GD.N2>N1

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如图所示,在倾角为θ的光滑绝缘斜面底端O点固定一带电量为-Q的点电荷,一质量为m的带电小滑块(可视为点电荷)从距斜面底端4L的A点无初速度释放,下滑到B点时,速度达最大值v,已知O、B两点间的距离为3L,重力加速度为g,静电力常量为k。

求:(1)小滑块的所带电荷量的绝对值q和电性;(2)A、B两点间的电势差UAB
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(8分)某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了以下实验:
(1)该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B(图中未画出)先后挂在图中P1、P2、P3位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力          (填“越大”或“越小”或“不变”),实验发现小球B在位置      细线偏离竖直方向的角度最大(填“P1或P2或P3”)

(2)接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图,悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为(    )
A.2          B.3           C.         D.
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如图所示,在竖直平面内将两个摆长均为l的单摆悬于O点,摆球质量均为m,带电量均为q(q>0).将另一个带电量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时,摆线的夹角恰好为120°,则此时摆线上的拉力大小等于(    )
A.2B.C.D.

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