如图所示.质量分布均匀的小球.质量为m.半径为R.倾角α=45°的斜面体质量为M.放置在水平面上．在水平推力作用下.使斜面体底角刚好与墙角接触.则静止时水平推力F的大小为mg(不计一切摩擦.重力加速度为g)．若增大水平推力.则斜面体对小球的支持力将不变(选填“增大 .“不变或“减小 )．若撤去此推力小球会落地.则此过程中小球重力势能� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m，半径为R，倾角α=45°的斜面体质量为M，放置在水平面上．在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触，则静止时水平推力F的大小为mg（不计一切摩擦，重力加速度为g）．若增大水平推力，则斜面体对小球的支持力将不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）．若撤去此推力小球会落地，则此过程中小球重力势能的变化量-$\sqrt{2}$mgR．

分析装置静止时，先分析小球的受力情况，由平衡条件求墙壁对小球的弹力，再对整体，运用平衡条件求F的大小．根据小球的受力情况，分析斜面体对小球的支持力是否变化．撤去推力后，求出小球下降的高度，再求得小球重力势能的变化量．

解答解：装置静止时，对小球分析：受到重力mg、墙壁的弹力F₁、斜面体的支持力F₂．

由平衡条件得
    F₁=mgtanα=mg
       再对整体分析：重力（m+M）g、地面的支持力F_N、墙壁的弹力F₁、水平推力F
对整体，由平衡条件得 F=F₁=mg
若增大水平推力，装置仍然静止，小球的受力情况不变，斜面体对小球的支持力不变．
      撤去推力后，小球重力势能的变化量△E_p=-mg△h
如图所示，由几何关系得到小球的重心位置下降了△h=2Rcos45°=$\sqrt{2}$R
所以△E_p=-mg△h=-$\sqrt{2}$mgR
故答案为：mg，不变，-$\sqrt{2}$mgR

点评本题涉及两个物体，首先要选好研究对象，对平衡问题，采用隔离法和整体法结合研究，比较简便．要灵活运用几何知识求小球下降的高度．

练习册系列答案

相关题目

10．

如图所示，一木块沿光滑斜面下滑，下列说法正确的是（　　）

	A．	木块受重力、支持力的作用
	B．	木块受下滑力、支持力的作用
	C．	木块受下滑力、对斜面的压力、支持力的作用
	D．	木块对斜面的压力是由于斜面发生微小形变而产生的

11．某同学为验证“动能定理”设计了如图1所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个小钢球；当将电磁铁断电后，小钢球由静止开始向下加速运动；小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用游标卡尺测出小钢球的直径d，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么

（1）测量小钢球的直径结果如图1所示，则小钢球的直径d=1.326cm．
（2）忽略了空气阻力的影响，该同学验证“动能定理”的表达式为$gh=\frac{1}{2}\frac{{d}_{\;}^{2}}{{t}_{\;}^{2}}$（用题中字母表示）．
（3）如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是AC．
A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径
B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径
C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量
D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量．

8．下列说法中正确的有（　　）

	A．	α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
	B．	电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性
	C．	放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态有关
	D．	玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征

15．

如图所示，当滑动变阻器R₃的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U₁和△U₂，则下列结论正确的是（　　）

	A．	电压表V₁、V₂ 的示数都减少		B．	△U₁＞△U₂
	C．	电阻R₂的功率一定增大		D．	电源的输出功率一定先增大后减小

5．

某实验小组准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，额定电压为2.5V，电阻约为几欧，除待测小灯泡外，提供器材如下：
A．电压表V₁：量程为15V，内阻约为10kΩ
B．电压表V₂：量程为300mV，内阻为300Ω
C．电流表A：量程为300mA，内阻约为1Ω
D．滑动变阻器R₁：最大阻值200Ω
E．滑动变阻器R₂：最大阻值10Ω
F．定值电阻R₀₁：阻值2700Ω
G．定值电阻R₀₂：阻值30Ω
H．电动势4.5V直流电源一个，开关一个，导线若干
（1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表V₁并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是量程过大，导致指针偏转角度过小，无法准确读数；
（2）于是同学们利用所学知识，对电压表V₂进行了改装，这需要选用定值电阻R₀₁（填写器材代号）与电压表V₂串联；
（3）实验中滑动变阻器应选R₂（填写器材代号）
（4）请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号．

12．下列用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）

9．汽车由静止开始做匀加速直线运动，经10s速度达到20m/s，求：
（1）汽车加速度的大小
（2）10s内汽车通过的位移大小．

20．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，在加速度大小逐渐减小直至为零的过程中，下列说法正确的是（　　）

	A．	速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
	B．	速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值
	C．	位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
	D．	位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

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