题目内容

10.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,滑轮到P、Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,轻绳与滑轮之间的摩擦不计,在水平向右的拉力F作用下,P向右做匀速运动,则F的大小为4μmg.

分析 先对物块Q受力分析,根据平衡条件求出细线的拉力,然后对物块P受力分析,再次根据平衡条件求出力F.

解答 解:对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为T
木块Q与P间的滑动摩擦力:
f=μmg  ①
根据共点力平衡条件
T=f  ②
对木块P受力分析,受拉力F,Q对P向左的摩擦力f,地面对P物体向左的摩擦力f′,根据共点力平衡条件,有:
F=f+f′+T ③
地面对P物体向左的摩擦力:
f′=μ(2m)g④
由①~④式可以解得
F=4μmg.
故答案为:4μmg.

点评 本题关键在于分别对两个木块进行受力分析,根据共点力平衡条件列式求解.

练习册系列答案
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15.为了研究柱体浸入水中的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的柱体A、B和C进行实验,如图所示,他们设法使柱体A逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,接着仅换用圆柱体B、C重新实验,并将全部实验数据记录在表一中(实验中容器内水均未溢出).
表一 柱体A  H=0.4米 S=0.03米2
实验序号h(米)P(帕)
106000
20.16200
30.26400
40.36600
50.46800
60.56800
表二  柱体B   H=0.3米 S=0.05米2
实验序号h(米)P(帕)
706000
80.126400
90.156500
100.186600
110.246800
120.37000
表三   柱体C   H=0.2米 S=0.06米2
实验序号h(米)P(帕)
1306000
140.056200
150.16400
160.156600
170.26800
180.36800
①分析比较实验序号2、3、4(或8、9、10、11或14、15、16)数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当h<H时,p随h的增大而增大.
②分析比较实验序号5、6与17、18数据中的p和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一柱体浸入水的过程中,当柱体浸没后,水对容器底部的压强与柱体到水面的距离h无关;.
③进一步分析比较表一、表二和表三中的实验数据及相关条件,可得出初步结论:
分析比较实验序号2、14或3、8、15或4、10、16中的p和h及S的数据及相关条件,可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积相同时,p相同.
分析比较实验序号2、14和3、8、15和4、10、16中的p和h及S的数量及相关条件,可得出的初步结论是:不同柱体浸入水的过程中,浸入液体的体积越大越大,p越大.

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