题目内容
5.质量为m的物块沿着倾角为θ的固定粗糙斜面匀速下滑,已知重力加速度为g,则( )A. | 物块对斜面的压力大小为mgtanθ | B. | 物块对斜面的摩擦力大小为mgtanθ | ||
C. | 斜面对物块的支持力大小为mgtanθ | D. | 斜面对物块间的动摩擦因素为tanθ |
分析 对滑块受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,根据共点力平衡平衡并结合正交分解法求出动摩擦因数的大小.
解答 解:对物体受力分析,如图所示:
在平行斜面方向:mgsinθ-f=0,
在垂直斜面方向:N-mgcosθ=0,
解得:物体受到的支持力为N=mgcosθ,由牛顿第三定律可知,物块对斜面的压力大小为mgcosθ;摩擦力f=mgsinθ,故ABC错误;
D、在垂直斜面方向:f=μN,
联立以上各式,解得:μ=tanθ,
故D正确,ABC错误.
故选:D.
点评 本题是力平衡问题,关键是根据平衡条件列式求解.本题实质上为正交分解规律的应用,要注意利用正交分解方法解体的一般步骤:
①明确研究对象;
②进行受力分析;
③建立直角坐标系,建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上,将不在坐标轴上的力正交分解;
④x方向,y方向分别列平衡方程求解.
练习册系列答案
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13.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. | 加速度越大,速度越大 | B. | 速度越大,加速度越大 | ||
C. | 速度变化量越大,加速度越大 | D. | 速度变化率越大,加速度越大 |
20.矗立在天津火车站站前广场的世纪钟已经运行了16个年头,在其运行的时候,分针和时针上各点的运动都可视为匀速圆周运动,则( )
A. | 分针上各点的线速度都相同 | B. | 时针上各点的加速度都相同 | ||
C. | 分针的周期是时针周期的60倍 | D. | 分针的角速度是时针角速度的12倍 |
2.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距40m的电线杆共用4s时间,它经过第二根电线杆时的速度为16m/s,则汽车运动过程中的加速度为( )
A. | 3m/s2 | B. | 4m/s2 | C. | 5m/s2 | D. | 6m/s2 |
20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献.
我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料,例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释).在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体,但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用.
2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”,量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生,这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能.
注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,档磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差.
根据以上材料推断,下列说法错误的是( )
我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料,例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释).在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体,但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用.
2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”,量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生,这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能.
注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,档磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差.
根据以上材料推断,下列说法错误的是( )
A. | 拓扑绝缘体导电时具有量子化的特征 | |
B. | 霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力有关 | |
C. | 在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用 | |
D. | 若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题 |