【題目】如圖所示, 質(zhì)量為m 物塊A被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜吊著放在傾角為30°的靜止斜面上, 物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ()。細(xì)繩繞過定滑輪O,左右兩邊與豎直方向的夾角α=30°、β=60°,細(xì)繩右端固定在天花板上, 為細(xì)繩上一光滑動(dòng)滑輪,下方懸掛著重物B。整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力:

(1)重物B的質(zhì)量為多少時(shí),A與斜面間恰好沒有摩擦力作用?

(2) A與斜面間恰好沒有摩擦力作用時(shí),水平地面對(duì)斜面的摩擦力為多大?

(3)重物B的質(zhì)量滿足什么條件時(shí),物塊A能在斜面上保持靜止?

【答案】(1) (2) ,方向水平向右 (3)

【解析】試題分析:根據(jù)物體A能靜止在斜面上其所可能有向上的運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),也可能有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以A受的靜摩擦力方向可能向上也可能向下,其臨界當(dāng)A與斜面間的摩擦達(dá)到最大靜摩擦力,再根據(jù)平衡條件列方程求解。

(1)受力分析可知:

A與斜面間恰好沒有摩擦力作用即f=0,根據(jù)平衡條件: , ,解得: ,由B受力平衡可知: ;

(2)對(duì)斜面體受力分析和平衡條件可知:

(3) 如果物體A恰好不上滑,則對(duì)A,

平行斜面方向:T1cos30°-mgsin30°-f=0

垂直斜面方向:N+T1sin30°-mgcos30°=0

解得:

如果物體A恰好不下滑,摩擦力反向,則對(duì)A

平行斜面方向:T2cos30°-mgsin30°+f=0

垂直斜面方向:N+T2sin30°-mgcos30°=0

解得: ;

對(duì)物體B,根據(jù)平衡條件,有:2Tcos60°=m′g

故繩子的拉力等于物體B的重力,故物體B的質(zhì)量范圍為: 。

點(diǎn)晴:解決本題關(guān)鍵分析物體A靜止在斜面上時(shí)的靜摩擦力方向可能向上也可能向下,再根據(jù)平衡條件列方程求解。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2019年春節(jié)期間,中國(guó)科幻電影里程碑作品《流浪地球》熱播,影片中為了讓地球逃離太陽系,人們?cè)诘厍蛏辖ㄔ焯卮蠊β拾l(fā)動(dòng)機(jī),使地球完成一系列變軌操作,其逃離過程可設(shè)想成如圖所示,地球在橢圓軌道I上運(yùn)行到遠(yuǎn)日點(diǎn)B變軌,進(jìn)入圓形軌道II,在圓形軌道II上運(yùn)行到B點(diǎn)時(shí)再次加速變軌,從而最終擺脫太陽束縛。對(duì)于該過程,下列說法正確的是( 。

A.沿軌道I運(yùn)行的周期小于沿軌道II運(yùn)行的周期

B.在軌道I上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程,速度逐漸增大

C.沿軌道I運(yùn)行時(shí),在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度

D.沿軌道I運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),需向前噴氣減速才能進(jìn)入軌道II

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半圓柱體P放在粗糙水平地面上,其右端有一豎直擋板MN。在半圓柱體PMN之間放Q滑落到地面之前的此過程中,P始終靜止不動(dòng),對(duì)于此過程下列說法中正確的是(  )

A.MN對(duì)Q的彈力增大B.MN對(duì)Q的彈力減小

C.P對(duì)Q的彈力逐漸增大D.P對(duì)Q的彈力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,木板P下端通過光滑鉸鏈固定于水平地面上的O點(diǎn),物體A、B疊放在木板上且處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)物體B的上表面水平,F(xiàn)使木板PO點(diǎn)緩慢旋轉(zhuǎn)到虛線所示位置,物體A、B仍保持靜止,與原位置的情況相比( 。

A.B對(duì)A的支持力不變B.B對(duì)A的支持力減小

C.木板對(duì)B的支持力增大D.木板對(duì)B的摩擦力增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】帶正電的微粒放在電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是(  )

A.微粒在01 s內(nèi)的加速度與12 s內(nèi)的加速度相同

B.微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)

C.微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D.微粒在第1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的PQ兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用小錘打擊彈性金屬片,使P球沿水平方向拋岀,Q球同時(shí)被松開而自由下落。則下列說法中正確的有( )

A.P球先落地

B.兩球落地時(shí)速度大小相同

C.下落過程中兩球的加速度相同

D.同一時(shí)刻兩球離地面的高度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

1)同學(xué)們安裝了如圖甲所示裝置,準(zhǔn)備接通電源打第一張紙帶時(shí),一位同學(xué)發(fā)現(xiàn)了操作和裝置存在問題,它們是(只要指出兩個(gè)問題即可):

________________________________

________________________________。

2)糾正所有問題后,實(shí)驗(yàn)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示,選擇某點(diǎn)為起始點(diǎn)O,隔一定距離后,取連續(xù)打出的點(diǎn)AB、C、D......,測(cè)出O到上述各點(diǎn)的距離分別為,,......,計(jì)算OAOB、OCOD......段的平均速度大小分別為,,,......以平均速度為縱坐標(biāo),相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為橫坐標(biāo),作岀圖象如圖丙所示,圖線縱軸的截距表示_____________________。若圖線的斜率為k,則小車的加速度大小為_____________________。

3)實(shí)驗(yàn)小組得到如圖丁的a-F實(shí)驗(yàn)圖線,可能的原因是:__________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲乙兩物體分別從高 10m 處和高 20m 處同時(shí)由靜止自由下落,不計(jì)空氣阻力,下面幾種說法中

A. 乙落地速度是甲落地速度的 2 倍 B. 落地的時(shí)間甲是乙的

C. 下落 1s 時(shí)甲的速度與乙的速度相同 D. 甲、乙兩物體在最后 1s 內(nèi)下落的高度相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:

①平衡小車所受的阻力:不懸掛小吊盤,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。

②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。

③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m

④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分,標(biāo)注計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1,s2求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則m應(yīng)成________關(guān)系(填“線性”或“非線性”)。

2)完成下列填空:

①本實(shí)驗(yàn)中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是______________________。

②實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,打出一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cms4=5.97cm。則小車的加速度a= _________m/s2 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

③如圖丙為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為________,小車的質(zhì)量為________。

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