题目内容
16.如图所示,一个重为20N的物体,放在倾角为θ=300的斜面上静止不动.若用竖直向上的力F=4.0N提物体,物体仍静止,下列说法中正确的是( )A. | 斜面对物体的支持力减少4.0N | B. | 物体受到的合外力减少4.0N | ||
C. | 斜面受到的摩擦力减少4.0N | D. | 地面受到的压力减少4.0N |
分析 对木块受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列方程求解;施加一个4N的拉力后,再次对木块受力分析,然后由共点力平衡条件列方程求解.
整体分析知地面压力变化.
解答 解:A、拉力F施加之前,对物体受力分析,如图
根据共点力平衡条件
x方向 mgsinθ-f=0
y方形 N-mgcosθ=0
解得
N=mgcosθ=20×$\frac{\sqrt{3}}{2}$N=10$\sqrt{3}$N
f=mgsinθ=20×$\frac{1}{2}$N=10N
用竖直向上的力F=4.0N提物体后,再次对物体受力分析,如图
根据共点力平衡条件
x方向 (mg-F)sinθ-f′=0
y方形 N′-(mg-F)cosθ=0
解得
N′=(mg-F)cosθ=(20-4)×$\frac{\sqrt{3}}{2}$N=8$\sqrt{3}$N
f′=(mg-F)sinθ=(20-4)×$\frac{1}{2}$N=8N
因而支持力减小2$\sqrt{3}$N,故A错误;
B、物体保持静止,合外力一直为零,故B错误;
C、由上述分析,静摩擦力由10N减小为8N,减小2N,故C错误;
D、物体对斜面有压力和静摩擦力两个力,他们的合力第一次等于重力,为20N,第二次等于重力减去拉力,为16N,减小4N,故D正确.
故选:D
点评 本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解,施加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小
练习册系列答案
相关题目
7.(多选)电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴,在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示,现把交变电流加在电阻为9Ω的电热丝上,下列判断正确的是( )
A. | 线圈转动的角速度为100 rad/s | |
B. | 在0~0.005 s时间内,通过电阻的电荷量为$\frac{1}{5π}$ C | |
C. | 电热丝两端的电压为180 V | |
D. | 电热丝的发热功率为1 800 W |
4.如图所示,物体A、B通过细绳及轻弹簧连接于轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m.开始以手托住物体A,绳恰好伸直,弹簧处于原长状态,A距离地面高度为h.放手后A从静止开始下落,在A下落至地面前的瞬间物体B恰好对地面无压力,(不计滑轮处的摩擦)则下列说法正确的是( )
A. | 在A下落至地面前的过程中物体B始终处于平衡状态 | |
B. | 在A下落至地面前的过程中A的重力势能转化为弹簧弹性势能 | |
C. | 在A下落至地面前的过程中A物体始终处于失重状态 | |
D. | A落地前的瞬间加速度为g,方向向上 |
11.如图所示,两块平行金属板倾斜放置,其间有一匀强电场,PQ是中央线.一带电粒子从a点以速度v0平行于PQ线射入板间,从b点射出.以下说法正确的是( )
A. | 粒子一定带正电 | B. | 从a到b,粒子一定做类平抛运动 | ||
C. | 粒子在b点的速度一定大于v0 | D. | 从a到b,粒子的电势能一定增加 |
8.某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”.将无线力传感器和档光片固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,无线力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车的速度v1和v2,如图所示.在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1.正确连接所需电路.调节导轨两端的旋钮改变导轨的倾斜度,用以平衡小车的摩擦力.将小车放置在导轨上,轻推小车,使之运动.可以通过小车经过两光电门的时间是否相等判断小车正好做匀速运动.
②把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连;将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
(1)实验主要步骤如下:
次数 | M/kg | |v22-v12|/m2s-2 | △E/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △E3 | 1.22 | W3 |
4 | 1.00 | 2.40 | 1.20 | 2.42 | 1.21 |
5 | 1.00 | 2.84 | 1.42 | 2.86 | 1.43 |
②把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连;将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
6.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家作出了贡献.下列关于科学家和他们的贡献的叙述符合史实的是( )
A. | 楞次发现了电流热效应的规律 | |
B. | 库仑得到了真空中点电荷相互作用的规律 | |
C. | 奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则 | |
D. | 亚里士多德将斜面实验的结论合理外推,证明了自由落体运动是匀变速直线运动 |