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(10分)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ,求力F的取值范围。
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试题分析:因为
,所以当
时,物体不能静止.若物体在力F的作用下刚好下滑,则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力,且此时F最小,对物体受力分析,如图甲所示,由平衡条件得:
① 1分
② 1分
③ 1分 由①②③解得
2分
若物体在力F的作用下刚好不上滑,则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力,且此时F最大,对物体受力分析,如图乙所示,由平衡条件得:
① 1分
② 1分
③ 1分 由①②③解得
2分
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(10分) 如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为
,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求
(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。
如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态,已知:OA=3 m,OB=4 m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g=10 m/s
2
),那么该过程中拉力F做功为( )
A.14 J B.10 J C.6 J D.4 J
两个大小相等的小球带电后相互排斥,如图所示.两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β,且两球在同一水平面上.两球质量用m和M表示,所带电量用q和Q表示.若已知α>β,则一定有关系( )
A.两球一定带异种电荷
B.m一定小于M
C.q一定大于Q
D.m受到的电场力一定大于M所受电场力
如图所示,木块
放在粗糙的长木板
上,
放在粗糙水平地面上,在水平恒力
作用下,
以速度
向左匀速运动,该过程中水平弹簧秤的示数稳定为
。下列说法中正确的是 ( )
A.因为
向左匀速运动,所以
等于
B.木板
向左匀速运动的速度越大所需的拉力
越大
C.木板
向左匀速运动的速度越大弹簧秤的示数
不变
D.
给水平地面的摩擦力大小等于
,方向水平向左
真空中同一直线上有A、B两点固定有电荷量分别为 +4Q 和 –Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线的什么位置上,可以使它在电场力的作用下保持静止,引入的这个点电荷是正电荷还是负电荷?电荷量是多大? (6分)
(8分)某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了以下实验:
(1)该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B(图中未画出)先后挂在图中P
1
、P
2
、P
3
位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力
(填“越大”或“越小”或“不变”),实验发现小球B在位置
细线偏离竖直方向的角度最大(填“P
1
或P
2
或P
3
”)
(2)接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图,悬挂在P
1
点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P
1
的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q
1
和q
2
,θ分别为30°和45°,则q
2
/q
1
为( )
A.2 B.3 C.
D.
(2012?上海)如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平.则在斜面上运动时,B受力的示意图为( )
A.
B.
C.
D.
如图(a)所示,两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点,小球A受到水平向右的恒力4F的作用、小球B受到水平向左的恒力F的作用,当系统处于静止状态时,可能出现的状态应是( )
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