题目内容
5.如图所示,质量为m的环A套在光滑的竖直杆上,与绕过定滑轮B的轻细绳连按,绳的另一端连接在地面上的物块C上.物块C的质量为3m.绳的AB段和BC段垂直时,物块C刚好不发生滑动,此时绳AB与竖直方向的夹角为α=53°,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6.则物块C与水平面间的动摩擦因数为( )A. | 0.3 | B. | 0.6 | C. | 0.4 | D. | 0.5 |
分析 先对球A受力分析,受拉力、重力和支持力,根据平衡条件列式求解细线的拉力;再对物体C受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据平衡条件再次列式求解.
解答 解:对A球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,竖直方向,有:Tcos53°=mg,
解得:T=$\frac{mg}{cos53°}=\frac{5}{3}mg$;
再对物体C受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
Tsin53°=f,
N′+Tcos37°=3mg,
其中:f=μN′,
联立解得:μ=0.6;
故选:B
点评 本题关键是采用隔离发分别对球A和物体C受力分析,根据平衡条件并采用正交分解法列式求解.
求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析,不能多力,也不能少力,对于三力平衡,如果是特殊角度,一般采用力的合成、分解法,对于非特殊角,可采用相似三角形法求解,对于多力平衡,一般采用正交分解法.
练习册系列答案
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15.如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中.有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点.在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计.则( )
A. | 该过程中导体棒做匀减速运动 | |
B. | 该过程中接触电阻产生的热量为$\frac{1}{2}$mv02 | |
C. | 开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S=$\frac{QR}{B}$ | |
D. | 当导体棒的速度为$\frac{1}{2}$v0时,回路中感应电流大小为初始时的一半 |
16.如图所示,将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O,两端分别固定质量为2m的球A和质量为3m的球B,A到O的距离为L,现使杆在竖直平面内转动,当球B运动到最高点时,球B恰好对杆无作用力,两球均视为质点.则球B在最高点时( )
A. | 球B的速度大小为$\sqrt{gL}$ | B. | 球A的速度大小为$\frac{1}{2}$$\sqrt{2gL}$ | ||
C. | 球A对杆的作用力大小为3mg | D. | 水平转轴对杆的作用力为5mg |
20.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高档的过程中,v-t图线如图所示,以下判断正确的是( )
A. | 前3s内货物处于超重状态 | |
B. | 3s~5s时间内物体只受重力 | |
C. | 前3s内与最后2s内货物的平均速度相同 | |
D. | 前3s内货物的机械能增加,最后2s内货物的机械能减少 |
10.关于近代物理学,下列说法正确的是( )
A. | 用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定会发生光电效应 | |
B. | 重核裂变后生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,质量守恒 | |
C. | 将放射性物质放在密闭的铅盒内,可以延长它的半衰期 | |
D. | 原子核的比结合能越大,原子核越稳定 |
17.将物体水平抛出,在物体落地前(不计空气阻力)( )
A. | 动量的方向不变 | B. | 动量变化量的方向不变 | ||
C. | 相等时间内动量的变化相同 | D. | 相等时间内动量的变化越来越大 |
14.一个质量为m1的人造地球卫星在高空做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻和一个质量为m2的太空碎片发生迎头正碰,碰后二者结合成一个整体,速度大小变为卫星原来速度的$\frac{1}{n}$,并开始沿椭圆轨道运动,轨道的远地点为碰撞时的点.若碰后卫星的内部装置仍能有效运转,当卫星与碎片的整体再次通过远地点时通过极短时间的遥控喷气可使整体仍在卫星碰前的轨道上做圆周运动,绕行方向与碰前相同.已知地球的半径为R,地球表面的重力加度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. | 卫星与碎片碰撞前的线速度大小为$\frac{g{R}^{2}}{r}$ | |
B. | 卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为$\frac{2πr}{R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$ | |
C. | 卫星与碎片碰撞后运行的周期变大 | |
D. | 喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为$\frac{({n}^{2}-1)({m}_{1}+{m}_{2})g{R}^{2}}{2{n}^{2}r}$ |