题目内容
10.如图所示,一细绳跨过装在天花板上的滑轮,细绳的一端悬挂一质量为M的物体,另一端悬挂一载人的梯子,人的质量为m,系统处于平衡状态.不计摩擦及滑轮与细绳的质量,要使天花板受力为零,人应如何运动?分析 要使天花板受力为零,须使细绳中的拉力为零,物体M应做自由落体运动,故梯子应以加速度g向上匀加速运动.人对梯子的作用力向上,人应向下加速运动.根据牛顿第二定律分析.
解答 解:最初人梯系统处于平衡状态,即:Mg=mg+m梯g
设人与梯子之间的相互作用力为F,人向上的加速度为a.若使天花板受力为零,重物应处于完全失重,即下落加速度为g,对梯子运用牛顿第二定律:
F-m梯g=m梯g
对人运用牛顿第二定律:
F+mg=ma
解得:a=$\frac{2M-m}{m}$g
故人应以a=$\frac{2M-m}{m}$g的加速度向下加速运动,才能使天花板受力为零.
答:要使天花板受力为零,人应以$\frac{2M-m}{m}$g的加速度向下加速运动.
点评 本题属于已知受力情况求解运动情况,知道加速度是力与运动联系起来的桥梁,要灵活选择研究的对象.
练习册系列答案
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17.如图,电场中有A、B两点,下列说法中正确的是( )
A. | A点比B点电势高,A点比B点场强强 | B. | A点比B点电势高,A点比B点场强弱 | ||
C. | A点比B点电势低,A点比B 点场强强 | D. | A点比B点电势低,A点比B点场强弱 |
18.在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向均为逆时针,轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A. | 甲、乙两粒子所带电荷种类可能不同 | |
B. | 该磁场方向一定是垂直纸面向里 | |
C. | 若甲、乙两粒子的比荷和动能都相同,则乙粒子所带电荷量较大 | |
D. | 若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大 |
15.如图所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2.下列说法中正确的是( )
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B. | 在t=1s时刻,恒力F反向 | |
C. | 恒力F大小为10N | |
D. | 物块与水平面间的动摩擦因数为0.2 |
2.如图所示,一带电粒子以水平初速度v0(v0<$\frac{E}{B}$)先后进入方向垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的总功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,有( )
A. | 一定是W1<W2 | B. | 一定是W1=W2 | ||
C. | 一定是W1>W2 | D. | 条件不足,无法确定 |
19.根据伽利略理想斜面实验,利用如图所示的轨道装置做实验:在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料,小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动,并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1.2.3.对比这三次实验可知( )
A. | .第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大 | |
B. | 第二次实验中小球的机械能守恒 | |
C. | .第三次实验中小球的惯性最大 | |
D. | .第一次实验中小球接触的材料是最光滑的 |