题目内容

15.如图(甲)所示,笔记本电脑散热底座配有调节倾角的支架.在散热底座放上笔记本电脑后,调节支架使散热底座由位置1缓慢降到2,电脑始终处于静止状态,如图(乙)所示,则下列说法正确的是(  )
A.电脑受到的合力不变B.电脑受到的摩擦力变小
C.电脑对散热底座的压力变大D.散热底座对电脑的作用力变大

分析 电脑始终处于静止状态,受力平衡,合力始终为零,对笔记本进行受力分析,笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件列式即可求解静摩擦力和支持力的表达式,而调节支架使散热底座由位置1缓缓降到2的过程中,底座与水平方向的夹角减小,再根据表达式判断压力和摩擦力的变化.

解答 解:笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:

根据平衡条件,有:
N=mgcosθ ①
f=mgsinθ ②
A、电脑始终处于静止状态,静止平衡合力等于0,故A正确;
B、由图可知,底座的倾角θ减小,sinθ也在减小而重力不变,故摩擦力在减小,B正确;
C、由图可知,底座的倾角θ减小,cosθ在增大,而重力不变,故底座的支持力N在增大,故C正确;
D、底座对电脑的作用力为摩擦力和支持力的合力,根据平衡可知,底座对电脑的作用力大小与电脑重力相等,方向竖直向上,故D错误.
故选:ABC.

点评 本题是力平衡中的三力平衡问题,关键是建立物理模型,然后运用共点力平衡条件列式求解,注意散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力相等,基础问题.

练习册系列答案
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10.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为6V的交流电和直流电,交流电的频率为50Hz.重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律.
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是C.(填选项字母)
(2)这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图2所示,其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点.根据纸带上的测量数据,可得出打B点时重锤的速度为1.84 m/s.(保留3位有效数字)

(3)他根据纸带上的数据算出各点的速度v,量出下落距离h,并以$\frac{v^2}{2}$为纵轴、以h为横轴,作画出的$\frac{v^2}{2}$-h图象,应是图3中的C.

(4)他进一步分析,发现本实验存在较大误差,为此对实验设计进行了改进,用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径d.重力加速度为g.实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束.则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=$\frac{d}{t}$.如果d、t、h、g满足关系式$\frac{{d}^{2}}{2{t}^{2}}$=gh,就可验证机械能守恒定律.
(5)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:消除了纸带与打点计时器间的摩擦影响,提高了测量的精确度,从而减小了实验误差.

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