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一质量为M,倾角为θ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数为μ.一物块质量为m,置于楔形木块的斜面上,物块与斜面的接触是光滑的,为了保持物块相对斜面静止,可用一水平力F推楔形木块,如图所示,求此水平力大小的表达式.
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试题分析:对整体,受力如图(1)所示,根据牛顿第二定律,可得:
(1)
(2)
其中
对物块,受力分析如图(2)所示,根据牛顿第二定律,可得:
(3)
联立(1)、(2)、(3)式,解得
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(12分)如图所示一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘A点滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为α=53°,BC段斜面倾角为β=37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s
2
,
,
。求:
(1)若圆盘半径R=0.2m,滑块从圆盘上滑落时圆盘的角速度ω;
(2)取圆盘所在平面为零势能面,滑块到达B点时的机械能E
B
;
(3)滑块经过B点后0.6s内发生的位移x
BC
。
(18分)如图所示为儿童乐娱乐的滑梯示意图,其中AB为长s
1
=3m的斜面滑槽,与水平方向夹角为37
0
,BC为水平滑槽,AB与BC连接处通过一段圆弧相连,BC右端与半径R=0.2m的四分之一圆弧CD相切,ED为地面。儿童在娱乐时从A处由静止下滑,设该儿童与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5,求:
(1)该儿童滑到斜面底端B点时的速度为多大?
(2)为了使该儿童滑下后不会从C处平抛出去,水平滑槽BC长度s
2
应大于多少?
(sin37
0
=0.6,cos37
0
=0.8,g=10m/s
2
)
两端开口的U形细管内装有一定量的水置于竖直面内,开口竖直向上,静止时两竖管内水面相平,由于细管的某种运动,管内水面形成如图所示的高度差,在下列描述的各种运动中,细管可能的运动是( )
A.水平向右加速运动
B.水平向左匀速运动
C.绕某一竖直轴旋转运动
D.自由落体运动
质量m=1kg的小滑块(可视为点)放在质量M=1kg的长木板右端,木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数μ=0.1,木板长L =75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块,如图1-5所示。试求:
(1)为使滑块和木板以相同的速度一起滑动,力F应满足什么条件?
(2)用水平恒力F沿板方向向右拉滑块,要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出,力F应多大?
(3)滑块刚刚从木板上滑出时,滑块和木板滑行的距离各多大?取g=10m/s
2
。
如图,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。如果线圈受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为
A.a
1
>a
2
>a
3
>a
4
B.a
1
=a
3
>a
2
>a
4
C.a
1
=a
3
>a
4
>a
2
D.a
4
=a
2
>a
3
>a
1
一物体从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与轻弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹簧弹回,下列说法正确的是
A.物体从A下降到B的过程中动能不断变小
B.物体从B上升到A的过程中动能不断变大
C.物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中速率都是先增大后减小
D.物体在B点时所受合力为零
如图所示,P是位于水平粗糙桌面上的物块,用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m,在P向右加速运动的过程中,桌面以上的绳子始终是水平的,关于物体P受到的拉力和摩擦力的以下描述中正确的是
A.P受到的拉力的施力物体就是m,大小等于mg
B.P受到的拉力的施力物体不是m,大小等于mg
C.P受到的摩擦力方向水平向左,大小一定小于mg
D.P受到的摩擦力方向水平向左,大小有可能等于mg
2013 年2 月15日,俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件。据俄科学院估计,陨石以不低于54000 公里的时速(即15km/s )进人大气层。陨石在靠近地球但未进入大气层之前,以下说法正确的是
A.机械能越来越大
B.加速度越来越大
C.速度越来越大
D.若速度方向合适,陨石可被地球俘获绕地球做匀速圆周运动
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