【題目】如圖所示,小球被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上,設(shè)小球質(zhì)量為m,斜面傾角α=30°,細(xì)繩與豎直方向夾角θ=30°,斜面體的質(zhì)量M=3m,置于粗糙水平面上.求:

(1)當(dāng)斜面體靜止時(shí),細(xì)繩對小球拉力的大。
(2)地面對斜面體的摩擦力的大小和方向?
(3)若地面對斜面體的最大靜摩擦力等于地面對斜面體支持力的k倍,為了使整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),k值必須滿足什么條件?

【答案】
(1)解:選小球?yàn)檠芯繉ο,受力分析并合成如圖:

由平衡條件:F′=mg

由平面幾何知識可得:N與F′夾角為30°,T與F′夾角也為30°

故畫出的平行四邊形為菱形,連接對角線便可找出直角三角形:

由:cos30°= 得:T=

答:當(dāng)斜面體靜止時(shí),細(xì)繩對小球拉力的大小為 ;


(2)解:選小球和斜面組成的系統(tǒng)為研究對象,受力分析如圖,由平衡條件得:

N+Tcos30°=(M+m)g,

解得:N=(M+m)g﹣ =Mg+ =3.5mg

水平方向上:f=Tsin30°= ,方向水平向左.

為了使整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則最大靜摩擦力fmax≥f

所以kN≥f

解得:k≥

答:地面對斜面體的摩擦力的大小為 ,方向水平向左;


(3)解:選小球和斜面組成的系統(tǒng)為研究對象,受力分析如圖,由平衡條件得:

N+Tcos30°=(M+m)g,

解得:N=(M+m)g﹣ =Mg+ =3.5mg

水平方向上:f=Tsin30°= ,方向水平向左.

為了使整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則最大靜摩擦力fmax≥f

所以kN≥f

解得:k≥

答:為了使整個(gè)系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài),k值必須滿足k≥


【解析】小球和斜面均處于平衡狀態(tài),分別對小球和斜面受力分析應(yīng)用合成或分解即可解決.
【考點(diǎn)精析】利用力的合成對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知求幾個(gè)已知力的合力,叫做力的合成;共點(diǎn)的兩個(gè)力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某彈簧振子沿x軸的簡諧振動圖象如圖所示,下列描述正確的是( 。

A.t=1s時(shí),振子的速度為零,加速度為負(fù)的最大值
B.t=2s時(shí),振子的速度為負(fù),加速度為正的最大值
C.t=3s時(shí),振子的速度為負(fù)的最大值,加速度為零
D.t=4s時(shí),振子的速度為正,加速度為負(fù)的最大值

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【題目】如圖所示,一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連,定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O′點(diǎn),細(xì)線與豎直方向所成的角度為α,則( )

A.如果將物體B在地板上向右移動稍許,α角將增大
B.無論物體B在地板上左移還是右移,只要距離足夠小,α角將不變
C.增大小球A的質(zhì)量,α角一定減小
D.懸掛定滑輪的細(xì)線的彈力不可能等于小球A的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中.
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;
C.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮筋使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按照同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示;
F.比較力F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.
上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是
(2)如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖,則圖中的是力F1和F2的合力理論值,是力F1和F2的等效合力的實(shí)際測量值.

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【題目】下列關(guān)于電場線和等勢面的說法,正確的是(  )

A.電場線是電場中實(shí)際存在的線

B.電場線越密集的地方,電勢越高

C.等差等勢面越密集的地方,場強(qiáng)越大

D.同一等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同

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【題目】大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電,氘核聚變反應(yīng)方程是: H+ H→ He+ n,已知 H的質(zhì)量為2.0136u, He的質(zhì)量為3.0150u, n的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2 . 氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為( 。
A.3.7MeV
B.3.3MeV
C.2.7MeV
D.0.93MeV

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【題目】如圖,三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬小球A、B、C質(zhì)量都是m , 帶正電量都是q , 連接小球的絕緣細(xì)線長度都是L , 靜電力恒量為k , 重力加速度為g . (小球可視為點(diǎn)電荷)則連結(jié)B、C的細(xì)線張力為 , 連結(jié)A、B的細(xì)線張力為

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【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動,下面說法錯(cuò)誤的是( )
A.它是豎直向下,v0=0,a=g的勻加速直線運(yùn)動
B.在開始連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1:3:5
C.在開始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1:2:3
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【題目】如圖所示,彈簧測力計(jì)與水平桌面平行,拉力從零逐漸增大,當(dāng)拉力為16N時(shí),木塊不動;當(dāng)拉力為35N時(shí),木塊恰好開始運(yùn)動;當(dāng)拉力為30N時(shí),木塊勻速運(yùn)動.則木塊受到的最大靜摩擦力和滑動摩擦力分別是( )

A.30N、30N
B.30N、16N
C.35N、30N
D.30N、35N

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