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精英家教网如图所示,P是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与钩码Q相连,Q的质量为m,在P向右加速运动的过程中,桌面以上的绳子始终是水平的,关于物体P受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是(  )
A、P受到的拉力的施力物体是钩码Q,大小等于mgB、P受到的拉力的施力物体是绳子,大小等于mgC、P受到的摩擦力方向水平向左,大小一定小于mgD、P受到的摩擦力方向水平向左,大小有可能等于mg
分析:物块P向右运动,必然受到绳子的拉力F,由于接触面粗糙,P与桌面相互挤压,故一定受到向左的滑动摩擦力.
解答:解:A、P受到的拉力来自于绳子,但由于Q与有加速度,故绳子的拉力小于Q的重力;故AB错误;
C、对整体分析可知,整体受到的Q的重力作用及P的摩擦力作用;由牛顿第二定律可知,mg-f=(M+m)a;
以P为研究对象,对其受力分析,受重力,绳子的拉力,桌面对其垂直向上的支持力和向左的滑动摩擦力;P向右做加速运动,加速度向右,合力向右,根据牛顿第二定律得知:摩擦力小于绳的拉力.故一定小于mg;故C正确,D错误;
故选:C.
点评:本题要根据物体的加速度方向,判断受力情况,从而分析摩擦力与mg的大小,关键要正确理解并掌握牛顿第二定律.
练习册系列答案
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欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider)简称LHC,于2009年9月重新启动,这将有望揭露自然界最基本的秘密.LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中,周长26.659km(约27km).在LHC进行的质子-质子碰撞中,每个质子的能量为7TeV(7×1012eV).
(1)目前认为,质子是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为
2
3
e
,d夸克带电量为-
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3
e
,e为元电荷.则质子有
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2
个u夸克和
1
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个d夸克组成.
(2)LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速(光速的99.99%).这些接近光速的质子对撞后,会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件,科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹,从而揭开宇宙起源之谜.反物质是由反粒子组成,若有反α粒子,则它的质量数为
4
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,电荷数为
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-2

(3)假设科学家发现了某种反粒子,采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷(电荷量与质量之比),真空管内的K发出的反粒子(不计初速、重力和粒子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,反粒子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小.
②推导出反粒子的比荷的表达式.

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