题目内容

(10分)如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范围。

解析试题分析：因为，所以当时，物体不能静止．若物体在力Ｆ的作用下刚好下滑，则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力，且此时Ｆ最小，对物体受力分析，如图甲所示，由平衡条件得：

　　① １分　　　　　② １分　　　
　　③ １分　　　由①②③解得　　 ２分　　
若物体在力Ｆ的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力，且此时Ｆ最大，对物体受力分析，如图乙所示，由平衡条件得：
　　① １分　　　　　② １分　　　
　　③ １分　　　由①②③解得　　 ２分　
考点：解答本题时首先要分析出μ＜tanθ的物理意义，其次要分析出刚好不上滑和刚好不下滑两种临界状态，再结合平衡条件解答即可．

练习册系列答案
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重为G=0.1N的金属棒ab，放在光滑的平行金属导轨上，如图所示，轨道间距为L=0.5m，所在平面与水平面的夹角为30º,匀强磁场垂直于轨道平面向上，电源电动势E=3V，金属棒电阻R=6Ω，其余电阻不计，若金属棒恰好静止，求：

（1）金属棒所受安培力的方向；
（2）磁感应强度的大小。

如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为?，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）。

如图所示，质量为2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为37°.质量为1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?(g=10m/ssin37°cos37° 

（16分）如图所示，质量均为的A、B物块紧靠着在倾角为粗糙斜面上一起加速下滑，斜面与A之间动摩擦因数为，与B之间动摩擦因数为，已知重力加速度为。

（1）求下滑过程中AB之间作用力的大小；
（2）若改变倾角，使AB刚好匀速运动，求AB之间相互作用力又为多少．

（19分）如图所示，平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，距离为2a。有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒，在xoy平面内，从P点以相同的速率斜向右上方的各个方向射出（即与x轴正方向的夹角θ，0°＜θ＜90°），经过某一个垂直于xoy平面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域后，最终会聚到Q点，这些微粒的运动轨迹关于y轴对称。为使微粒的速率保持不变，需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场。重力加速度为g。求：

（1）匀强电场场强E的大小和方向；
（2）若一个与x轴正方向成30°角射出的微粒在磁场中运动的轨道半径也为a，求微粒从P点运动到Q点的时间t；
（3）若微粒从P点射出时的速率为v，试推导微粒在x＞0的区域中飞出磁场的位置坐标x与y之间的关系式。

如图所示，质量为m=10g，电量为q=10-4C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中，静止时悬线与竖直方向夹角θ=60°。求：

（1）匀强电场的电场强度E；
（2）若通过外力做功将带电小球缓慢拉至竖直方向的最低点并使悬线拉紧，而小球最终处于静止状态，问外力需做多少功？

如图所示，质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2。

求：（1）金属块与桌面间的动摩擦因数；
（2）如果从某时刻起撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？

如图所示，某三角支架ABO中，轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动，B端固定一质量为m的小球，A、B间用细绳连接，调节细绳长度，使AO⊥OB，且绳与轻杆间夹角为37°。用外力保持杆AO竖直，使整个装置沿水平方向做直线运动。已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）当整个装置做匀速直线运动时，细绳AB、轻杆OB对小球的作用力分别为多大？
（2）当整个装置沿水平方向以大小为a=g/3的加速度做匀变速运动时，细绳AB、轻杆OB对小球作用力分别为多大？

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