在如下图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ =37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行。
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在如下图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角θ =37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行。
题型:不详
难度:
来源:
在如下图所示的竖直平面内,物体
A
和带正电的物体
B
用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,分别静止于倾角
θ
=37°的光滑斜面上的
M
点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行。劲度系数
K
=5N/m的轻弹簧一端固定在0点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环
D
与
A
相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,
DM
垂直于斜面。水平面处于场强
E
=5×10
4
N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知
A
、
B
的质量分别为
m
A
="0." 1kg和
m
B
="0." 2kg,
B
所带电荷量
q
="+4" ×l0
-6
C。设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,
B
电量不变。取
g
= l0m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求
B
所受静摩擦力的大小;
(2)现对
A
施加沿斜面向下的拉力
F
,使
A
以加速度
a
="0." 6m/s
2
开始做匀加速直线运动。
A
从
M
到
N
的过程中,
B
的电势能增加了△
E
p
=0.06J。已知
DN
沿竖直方向,
B
与水平面间的动摩擦因数
μ
=0.4。求
A
到达
N
点时拉力
F
的瞬时功率。
答案
(1)
f=
0.4N (2)2.1336W
解析
(1)根据题意,静止时,对两物体受力分析如图所示。
由平衡条件得:
对
A
有:
m
A
g
sin
θ
=
F
T
①
对
B
有:
qE+f
0
=
F
T
②
代入数据得
f
0
="0.4" N ③
(2)根据题意,
A
到
N
点时,对两物体受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得:
对
A
有:
F
+
m
A
g
sin
θ
-
F
T
-F
K
sin
θ=m
A
a
④
对
B
有:
F
T
-qE-f=m
B
a
⑤
其中
f=
μm
B
g
⑥
F
K
=kx
⑦
由电场力做功与电势能的关系得
⑧
由几何关系得
⑨
A
由
M
到
N
,由
得
A
运动到
N
的速度
⑩
拉力
F
在
N
点的瞬时功率
P
=Fv
⑪
由以上各式,代入数据
P
="0.528" W ⑫
【考点定位】 牛顿第二定律/共点力平衡
举一反三
如图所示,质量为
,倾角为
的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为
、自然长度为
的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为
的物块。压缩弹簧使其长度为
时将物块由静止开始释放,物块在斜面上做简谐振动,重力加速度为
。
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)求弹簧的最大伸长量
题型:不详
难度:
|
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如图所示,物体P用水平作用力F压在竖直的墙上,沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的弹力为F
N
、摩擦力为F
f
,物体对墙的压力F
N
′摩擦力为F
f
′。下列说法正确的有 ( )
A.G 和F
f
′是一对平衡力
B.F
N
和F是一对作用力和反作用力
C.F
f
和F
f
′是一对作用力和反作用力
D.F 就是F
N
′
题型:不详
难度:
|
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如图,光滑斜面的倾角为
,质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态,则
A.弹簧的弹力大小为mgsin
B.弹簧的弹力大小为mg
C.物体对斜面的压力大小为mgcos
D.物体对斜面的压力大小为mgtan
题型:不详
难度:
|
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如右图所示,物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮.A静止在倾角为30°的斜面上,B被悬挂着.已知质量mA=2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由30°增大到50°,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是( )
A.绳子的张力将增大
B.物体A对斜面的压力将减小
C.物体A受到的静摩擦力将先增大后减小
D.滑轮受到的绳的作用力不变
题型:不详
难度:
|
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细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连.平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如右图所示.(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为
题型:不详
难度:
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