题目内容
12.如图所示,质量为2kg的物体,在水平力F的作用下,在倾角为37°的斜面上静止,斜面与物体间的滑动摩擦因数为0.5.求:水平力F的大小范围.分析 若物体刚好不下滑,分析物体受力情况:重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力,此时静摩擦力沿斜面向上,达到最大值.根据平衡条件和摩擦力公式求出F的最小值,同理,物体刚好不上滑时求出F的最大值,再得到F的范围.
解答 解:设物体刚好不下滑时F=F1,作出力图如图.则由平衡条件得:
F1•cosθ+μN1=G•sinθ,
N1=F1•sinθ+G•cosθ.
联立解得:F1=$\frac{sin37°-μcos37°}{cos37°+μsin37°}$mg=$\frac{0.6-0.5×0.8}{0.8+0.5×0.6}$×20N=$\frac{40}{11}$N;
设物体刚好不上滑时F=F2,则:
F2•cosθ=μN2+G•sinθ,
N2=F2•sinθ+G•cosθ,
得:F2=2mg=40N
故水平力F的大小范围为$\frac{40}{11}$N≤F≤40N.
答:水平力F的大小范围为$\frac{40}{11}$N≤F≤40N.
点评 本题关键要正确分析物体的受力情况,作出物体的受力示意图.当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力达到最大值.
练习册系列答案
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2.如图,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心O为坐标原点,沿半径方向建立x轴,P点为球面与x轴的交点.已知均匀带电球体,x≥R处的电场分布与电荷量全部集中在球心时相同,而均匀带电球壳内部电场强度处处为零.k为静电力常量,则( )
A. | 球内部各点的电势相等 | |
B. | 球内部的电场为匀强电场 | |
C. | x轴上各点中,P点场强最大 | |
D. | x轴上x1(x1<R)处场强大小为$\frac{{kQ{x_1}}}{R^3}$ |
20.今年是唐山地震四十周年纪念,汶川地震八周年纪念,时光穿越灾难,也见证重生,我们在废墟上又建设了美好家园.对于汶川地震,专家普遍认为引发地震的原因是印度板块往北推进,向亚洲板块挤压并不断地向亚洲板块下插入,导致青藏高原迅速上升,并在高原的边缘形成了地震多发的断裂带,其中就包括龙门山断裂带.汶川就位于龙门山断裂带上,这一地震带非常活跃,估计地震的震源就在此.地震时,由震源向四周传播的弹性波我们就称之为地震波.地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波.纵波又称疏密波,其特征是振幅小、周期短、传播速度较快,是推进波,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱.横波又称剪切波,其特征是振幅较大、周期较长、传播速度较慢,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强.面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波.面波的传播速度最慢,但其周期最长、振幅最大.因此,是地震引起地面破坏的主要力量.据资料记录,汶川地震发生时,位于成都的某观测站记录的纵波和横波到达的时间相差25s,并测得这两种波的传播速度约为9km/s和4km/s.实验还测得,地震波在几种沉积岩中的波速如表所示:
对于地震波运动的全面了解,我们还需要理解波的其它性质,比如波的干涉、衍射和共振等现象,科学家们仍在继续努力研究中.我们相信对于地震波了解的越多,人类躲避灾难的能力就越强.请仔细阅读上面文章,回答下列问题:
(1)若在汶川地震中,位于震源上方的震中某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图所示),请判断地震发生时哪一个模型先有明显振动,并简要说明原因;
(2)利用汶川地震中的某些数据,估算成都某观测站离震源的距离;
(3)某次地震中,一列横波由粘土进入湿砂中(设频率不变),试分析说明此列波在哪种地质结构中衍射现象明显.
岩石类型 | 速度(m/s) |
湿砂 | 600~800 |
粘土 | 1200~2500 |
砂岩 | 1400~4500 |
(1)若在汶川地震中,位于震源上方的震中某中学地震测报组有单摆A与竖直弹簧振子B(如图所示),请判断地震发生时哪一个模型先有明显振动,并简要说明原因;
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(3)某次地震中,一列横波由粘土进入湿砂中(设频率不变),试分析说明此列波在哪种地质结构中衍射现象明显.
4.把两个相同的电容器A和B连接起来,如右图所示.当它们带有一定电量时,电容器A中带电微粒M恰好静止.现在使电 容器B板错开,而间距不变,使它们的正对面积变为原来的$\frac{1}{2}$,则此时M 的加速度为( )
A. | g | B. | $\frac{g}{2}$ | C. | $\frac{g}{3}$ | D. | $\frac{g}{4}$ |